中継装置、中継方法及びその中継装置を用いた光通信システム
【課題】 伝送距離を経済的に延ばすことができる光通信システムを構成する。
【解決手段】 本発明の中継装置３０は、上段側のＰＯＮ回線１に接続される光信号と電気信号との相互変換を行う第１送受信部３１と、下段側のＰＯＮ回線２に接続される光信号と電気信号との相互変換を行う第２送受信部３８と、第１送受信部３１が受信した下りフレームを第２送受信部３８に中継し、第２送受信部３８が受信した上りフレームを第１送受信部３１に中継する中継処理部３２，３３，３５，３７と、制御部３４とを備える。制御部３４は、第１送受信部３１が局側装置１０に送信する上りフレームの送信については、局側装置１０が行う上り多重アクセス制御に従い、第２送受信部３８が宅側装置２０から受信する上りフレームの受信については、独自に上り多重アクセス制御を行う。
【解決手段】 本発明の中継装置３０は、上段側のＰＯＮ回線１に接続される光信号と電気信号との相互変換を行う第１送受信部３１と、下段側のＰＯＮ回線２に接続される光信号と電気信号との相互変換を行う第２送受信部３８と、第１送受信部３１が受信した下りフレームを第２送受信部３８に中継し、第２送受信部３８が受信した上りフレームを第１送受信部３１に中継する中継処理部３２，３３，３５，３７と、制御部３４とを備える。制御部３４は、第１送受信部３１が局側装置１０に送信する上りフレームの送信については、局側装置１０が行う上り多重アクセス制御に従い、第２送受信部３８が宅側装置２０から受信する上りフレームの受信については、独自に上り多重アクセス制御を行う。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＰＯＮ（Passive Optical Network）システムを構成する局側装置と宅側装置の間の伝送距離を延ばすための中継装置と中継方法、及び、その中継装置を用いた光通信システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
ＰＯＮシステムは、Ｐ２ＭＰ(Point to Multi Point)の接続形態における光分岐を無電力で行う光通信システムであり、局側装置と、これに接続された光ファイバから光カプラを介して複数の光ファイバに分岐した一芯の光ファイバ網と、分岐した光ファイバの終端にそれぞれ接続された宅側装置とを備えている。
このＰＯＮシステムにおいては、半導体レーザ等の光源を直接或いは外部変調したＮＲＺ（Non-Return to Zero）光信号を伝送し、情報を送受信する。
【０００３】
局側装置が送信する下り光信号は各宅側装置に放送形式で伝送され、各宅側装置は自分宛の信号のみを受信処理する。逆に、宅側装置からの上り光信号は、衝突を防止すべく局側装置によって時分割多重方式で管理されており、局側装置は各宅側装置からの上り光信号をバースト的に受信する。
かかるＰＯＮシステムでは、分岐数や伝送距離が大きくなるほど通信品質が悪化するので、３２分岐以内でかつ２０ｋｍ以内の伝送距離で運用するのが通常である。
【０００４】
そこで、局側装置と宅側装置の間の伝送距離をできるだけ延ばすため、８個のＧ−ＥＰＯＮを相対向する１対の中継装置によって１０Ｇに多重する、ＰＯＮ多重中継装置が提案されている（特許文献１参照）。
また、伝送距離の延長を図る別の中継装置として、Ｇ−ＥＰＯＮの光信号を電気信号に再生同期して中継する中継装置も既に知られている（特許文献２参照）。
【０００５】
更に、ＰＯＮシステムの宅側装置の消費電力を削減するため、局側装置からのスリープ指令を契機として、所定のスリープ時間だけ宅側装置が通信を停止させる間欠起動方式のスリープ制御も既に知られている（非特許文献１参照）。
このスリープ制御では、スリープ時間の情報を含むスリープ指令を局側装置が特定の宅側装置に送信し、所定のスリープ条件を満たしている場合に、宅側装置が指定されたスリープ時間だけスリープ状態に遷移するものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００８−０１７２６４号公報
【特許文献２】特開２００７−２２１６８８号公報
【非特許文献】
【０００７】
【非特許文献１】「低消費電力１０Ｇ−ＥＰＯＮ装置向け制御インタフェースに関する一検討」（坂本健ほか５名） 信学技報 vol.110, no.20, pp.7-12, 2010年4月
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
上記特許文献１に記載の中継装置では、８個のＧ−ＥＰＯＮを１０Ｇの中継装置に集約する方式であるから、Ｇ−ＥＰＯＮの数だけ局側装置が必要であり、また、その局側装置の数だけ上位網とのインタフェースが必要である。
従って、局側装置と宅側装置の間の伝送距離を延ばすことはできるが、システム全体としては不経済であるという欠点がある。
【０００９】
上記特許文献２に記載の中継装置は、ＰＯＮ光信号を光電変換した電気信号を物理層レベルで再生同期するものであり、中継時に伝送レートが増える訳ではない。従って、通常のＰＯＮシステムと同様に、分岐数を増やした場合に帯域が減少するという欠点がある。
また、分岐数を多くすると、制御メッセージで消費される帯域が増え、ユーザデータが使用できる全体の帯域が減少するので、ユーザ当りの帯域が減少するし、上り方向では、バーストオーバーヘッド分の無効帯域が増加するので更に帯域が減少する。
【００１０】
本発明は、かかる従来の問題点に鑑み、伝送距離を経済的に延ばすことができる光通信システムを構成可能な中継装置を提供することを第１の目的とする。
また、本発明は、ユーザ当たりの帯域を確保しつつ分岐数を増加できる光通信システムを構成可能な中継装置を提供することを第２の目的とする。
【００１１】
一方、後述の通り、本発明の中継装置を使用すれば、上段ＰＯＮと下段ＰＯＮとを備えた多段接続の光通信システムを構成できる。
しかし、かかる多段接続の光通信システムの局側装置と中継装置のそれぞれに、前記した従来の間欠起動方式のスリープ制御を独自に行わせると、上段ＰＯＮと下段ＰＯＮとのスリープ制御が別個独立に稼働し、トラフィックの再開に時間がかかる場合があるという新たな問題が生じる。
【００１２】
その理由は、局側装置が配下の中継装置に対するスリープ制御を独自に行い、各中継装置が配下の宅側装置に対するスリープ制御を独自に行うと、中継装置と宅側装置が同時にスリープすることはまれであり、宅側装置がウェイクアップすると同時に中継装置がスリープしたりすることが発生する可能性があり、通信システム全体で見た場合のスリープ期間が、中継装置のスリープ時間と宅側装置のスリープ期間の論理和となる場合があるからである。
【００１３】
本発明は、かかる問題点に鑑み、上段ＰＯＮと下段ＰＯＮを有する光通信システムにおいてスリープ制御を行う場合に、トラフィックの再開遅延を防止できる中継装置を提供することを第３の目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
（１） 本発明の中継装置は、上段側の第１ＰＯＮ回線に対する光信号の送受信と、その光信号と電気信号との相互変換を行う第１送受信部と、下段側の第２ＰＯＮ回線に対する光信号の送受信と、その光信号と電気信号との相互変換を行う第２送受信部と、前記第１送受信部が受信した下りフレームを前記第２送受信部に中継し、前記第２送受信部が受信した上りフレームを前記第１送受信部に中継する中継処理部と、前記第１送受信部が局側装置に送信する前記上りフレームの送信については、前記局側装置が行う上り多重アクセス制御に従い、前記第２送受信部が宅側装置から受信する前記上りフレームの受信については、独自に上り多重アクセス制御を行う制御部と、を備えていることを特徴とする。
【００１５】
本発明の中継装置によれば、制御部が、局側装置に送信する上りフレームの送信については、局側装置が行う上り多重アクセス制御に従い、宅側装置から受信する上りフレームの受信については、独自に上り多重アクセス制御を行うので、例えば図１に示すような、１つの局側装置を頂点として複数の中継装置を接続する上段ＰＯＮと、その中継装置の配下に更に複数の宅側装置を接続する下段ＰＯＮとを備えた、多段接続の光通信システムを構成できる。
【００１６】
従って、中継装置の介在によって単に伝送距離が延びるだけでなく、１つの局側装置に対して中継装置を介して多数の宅側装置を収容することができ、光通信システム全体のコストを抑えることができる。
このため、伝送距離を経済的に延ばすことができる光通信システムを構成することができ、前記第１の目的が達成される。
【００１７】
（２） 本発明の中継装置において、前記第１送受信部は前記第２送受信部よりも高い伝送レートで上りの前記光信号を送信可能であり、前記中継処理部は、前記両送受信部間の上りの前記伝送レートの差を吸収するための上りバッファを有することが好ましい。
この場合、上段ＰＯＮの上りの伝送レート（例えば１０Ｇ）が下段ＰＯＮの上りの伝送レート（例えば１Ｇ）よりも高い光通信システムを構成することができ、上段ＰＯＮの分岐数を増大してもユーザ当たりの上りの帯域を有効に確保できる。
このため、ユーザ当たりの帯域を確保しつつ分岐数を増加できる光通信システムを構成することができ、前記第２の目的が達成される。
【００１８】
（３） 本発明の中継装置において、前記第１送受信部は前記第２送受信部よりも高い伝送レートで下りの前記光信号を受信可能であり、前記中継処理部は、前記両送受信部間の下りの前記伝送レートの差を吸収するための上りバッファを有することが好ましい。
この場合、上段ＰＯＮの下りの伝送レート（例えば１０Ｇ）が下段ＰＯＮの下りの伝送レート（例えば１Ｇ）よりも高い光通信システムを構成することができ、上段ＰＯＮの分岐数を増大してもユーザ当たりの下りの帯域を有効に確保できる。
このため、ユーザ当たりの帯域を確保しつつ分岐数を増加できる光通信システムを構成することができ、前記第２の目的が達成される。
【００１９】
（４） 本発明の中継装置において、前記中継処理部は、前記第１ＰＯＮ回線の論理リンクと前記第２ＰＯＮ回線の論理リンクとを１対多で対応させる中継が可能であることが好ましい。
この場合、第１ＰＯＮ回線の論理リンクの数が宅側装置の数ではなく中継装置の数に依存することになるので、中継装置の配下の宅側装置の数が多くなった場合でも、制御メッセージのオーバーヘッドやバーストオーバーヘッドが変わらず、ユーザ当りの帯域の無用な低下を防ぐことができる。
【００２０】
（５） また、この場合の局側装置に対する登録及び離脱シーケンスとして、前記制御部は、前記第２ＰＯＮ回線の前記論理リンクのいずれかが開設された場合に前記第１ＰＯＮ回線の前記論理リンクの開設を前記局側装置に要求し、前記第２ＰＯＮ回線の前記論理リンクのすべてが切断された場合に前記第１ＰＯＮ回線の前記論理リンクの切断を前記局側装置に要求することが好ましい。
【００２１】
中継装置の制御部が、上記のような手順で第１ＰＯＮ回線の論理リンクの開設と切断を局側装置に要求するようにすれば、中継装置の配下で稼働する宅側装置がない場合には、その中継装置は局側装置に登録されない。
このため、局側装置と中継装置との間で無駄な制御メッセージが発生することにより、上段ＰＯＮのユーザ帯域の無用な低下を防止することができる。
【００２２】
（６） また、本発明の中継装置において、前記中継処理部は、前記中継処理部は、前記第１ＰＯＮ回線の論理リンクと前記第２ＰＯＮ回線の論理リンクとを１対１で対応させる中継が可能なものであってもよい。
この場合、局側装置が宅側装置に１対１で対応した論理リンクを管理することができるので、宅側装置ごとのきめ細かいＱｏＳ制御や、宅側装置間のよりよい公平性を実現することができる。
【００２３】
（７） また、この場合の局側装置に対する登録及び離脱シーケンスとして、前記制御部は、前記第２ＰＯＮ回線の前記論理リンクを開設する度に前記第１ＰＯＮ回線の前記論理リンクの開設を前記局側装置に要求し、前記第２ＰＯＮ回線の前記論理リンクを切断する度に前記第１ＰＯＮ回線の前記論理リンクの切断を前記局側装置に要求するようにすればよい。
このようにすれば、ＰＯＮ回線間における論理リンクの１対１対応を確保しつつ、中継装置の配下の宅側装置を局側装置に対して適切に登録及び離脱させることができる。
【００２４】
（８） また、この場合、前記中継処理部が、前記局側装置からのループバック開設要求を前記宅側装置に中継するとともに、前記宅側装置からのループバック開設応答を前記局側装置に中継し、前記局側装置からのループバック試験フレームを前記宅側装置に中継するとともに、前記宅側装置からのループバック試験フレームを前記局側装置に中継することが好ましい。
【００２５】
このようにすれば、局側装置が、上段ＰＯＮと下段ＰＯＮを連結させてＯＡＭループバック試験を実施できるようになるので、中継装置内のバッファなどに関連する障害も検出することができ、光通信システムの保守性をより向上させることができる。
【００２６】
（９） 本発明の中継装置において、前記中継処理部は、前記第１ＰＯＮ回線の前記論理リンクと前記第２ＰＯＮ回線の前記論理リンクとの対応づけを、同じサービスクラスの前記論理リンクについて行うことにしてもよい。
この場合、サービスクラスに対応づけられた複数の論理リンクが一つの宅側装置に構成されていても、ＰＯＮ回線間の論理リンクの１対多又は１対１の対応づけを行うことができる。
このようにすれば、局側装置、中継装置、および宅側装置を通して論理リンクとサービスクラスの対応が一致するので、サービスクラス毎のきめ細かいＱｏＳ制御を確実に実施することができる。
【００２７】
（１０） 本発明の中継装置において、前記制御部は、前記両ＰＯＮ回線間の所定の対応関係に従って、前記局側装置から取得した第１スリープ指示から、前記宅側装置のための第２スリープ指示を生成することが好ましい。
この場合、上段ＰＯＮの第１スリープ指示が、中継装置によって下段ＰＯＮの第２スリープ指示に変換されて宅側装置に伝送されるので、上段ＰＯＮの局側装置が下段ＰＯＮの宅側装置のスリープ動作を集中的に制御できるようになる。
【００２８】
このため、上段ＰＯＮと下段ＰＯＮとを有する多段接続の光通信システムにおいて、上段ＰＯＮと下段ＰＯＮとでスリープ制御を別個に行う場合に比べて、システム全体のスリープ期間が長期化することがなく、トラフィックの再開遅延を防止することができ、前記第３の目的が達成される。
【００２９】
（１１） 本発明の中継装置において、前記所定の対応関係が、前記第１ＰＯＮ回線の論理リンクと前記第２ＰＯＮ回線の論理リンクとを１対多で対応させる関係である場合には、前記制御部は、１つの前記第１スリープ指示から、前記第２ＰＯＮ回線のすべての論理リンクに対する複数の前記第２スリープ指示を生成すればよい。
【００３０】
この場合であって、複数の前記第２スリープ指示に対応する第２スリープ応答に肯定と否定の両方があった場合、肯定と応答した宅側装置の下り受信機能をスリープさせるとともに、否定と応答した宅側装置への下り送信を継続するためには、中継装置は肯定と応答した宅側装置への下りフレームをスリープ期間一時的にバッファリングし、スリープ期間が終了した後送信しなければならない。このため、宅側装置個別にバッファリングする機構が必要であり、中継装置の製作コストが高くなる。一方、宅側装置のスリープ動作を上り送信機能に限定すれば、下りフレームをスリープ期間にバッファリングする必要はなくなる。
このため、上段ＰＯＮの局側装置が、下段ＰＯＮの宅側装置の上り送信機能のスリープ動作を集中的に制御できるようになる。
【００３１】
（１２） また、前記制御部は、複数の前記第２スリープ指示に対応する第２スリープ応答がすべて肯定的である場合に、前記第１送受信部又は前記中継処理部の一部のうちの少なくとも１つの上り送信機能を休止させる、自装置のスリープ動作を行うことが好ましい。
このようにすれば、中継装置の配下のすべての宅側装置が上り送信をスリープしていることを条件として、中継装置の上り送信をスリープさせることができ、中継装置についても省電力化を図ることができる。
【００３２】
（１３） 一方、前記所定の対応関係が、前記第１ＰＯＮ回線の論理リンクと前記第２ＰＯＮ回線の論理リンクとを１対１で対応させる関係である場合には、前記制御部は、１つの前記第１スリープ指示から、１つの前記第２スリープ指示を生成し、前記第２スリープ指示に対応する１つの第２スリープ応答から、これと同じ許否内容である、前記第１スリープ応答に対応する１つの第１スリープ応答を生成すればよい。
【００３３】
この場合、上段ＰＯＮの局側装置が、下段ＰＯＮの宅側装置からスリープ指示に対する許否内容を得られるので、宅側装置の上り送信機能と下り受信機能の双方を局側装置がスリープ制御することができる。
このため、上段ＰＯＮの局側装置が、下段ＰＯＮの宅側装置の上り送信機能と下り送信機能のスリープ動作を集中的に制御できるようになる。
【００３４】
また、この場合、局側装置からのスリープ指示に１対１対応で連動して、中継装置が配下の宅側装置へのスリープ指示を行うので、宅側装置のスリープ期間中に、局側装置から当該宅側装置宛の下りフレームを中継装置が受信しない。
このため、スリープ期間中の下りトラフィックをバッファリングするためのメモリを中継装置に設ける必要がなく、中継装置の製作コストを低減できるという利点もある。
【００３５】
（１４） また、前記制御部は、複数の前記第２スリープ指示に基づいて行われるスリープ期間が重複する期間に、前記第１送受信部又は前記中継処理部の一部のうちの少なくとも１つの上り送信機能及び／又は下り受信機能を休止させる、自装置のスリープ動作を行うことが好ましい。
このようにすれば、中継装置の配下の宅側装置のスリープ期間が重複していることを条件として、中継装置の上り送信と下り受信をスリープさせることができ、中継装置についても省電力化を図ることができる。
【００３６】
（１５） 本発明の光通信システムは、前記局側装置と、前記局側装置とＰ２ＭＰ形態で接続された上述の（１）〜（１４）のいずれかに記載の複数の中継装置と、前記中継装置とＰ２ＭＰ形態で接続された複数の前記宅側装置と、を備えていることを特徴とする。
このように、本発明の光通信システムは、上述の（１）〜（１４）に記載した本発明の中継装置を備えるので、当該中継装置と同様の作用効果を奏する。
【００３７】
（１６） 本発明方法は、第１ＰＯＮ回線から受信した下りフレームを第２ＰＯＮ回線に中継し、前記第２ＰＯＮ回線から受信した上りフレームを前記第１ＰＯＮ回線に中継する方法であって、前記第１ＰＯＮ回線を用いて局側装置に送信する前記上りフレームの送信については、前記局側装置が行う上り多重アクセス制御に従い、前記第２ＰＯＮ回線を用いて宅側装置から受信する前記上りフレームの受信については、独自に上り多重アクセス制御を行うことを特徴とする。
【００３８】
上記の通り、本発明方法は、上述の（１）に記載した本発明の中継装置が行う中継方法である。従って、本発明方法は、上述の（１）に記載した本発明の中継装置と同様の作用効果を奏する。
【００３９】
（１７） 本発明方法において、前記両ＰＯＮ回線間の所定の対応関係に従って、前記局側装置から取得した第１スリープ指示から、前記宅側装置のための第２スリープ指示を生成することが好ましい。
上記中継方法は、上述の（１０）に記載した本発明の中継装置が行う中継方法である。従って、上記中継方法は、上述の（１０）に記載した本発明の中継装置と同様の作用効果を奏する。
【００４０】
（１８） なお、本発明の中継装置は、上述の（１）に記載した構成を、必ずしも必須とするものではなく、以下の構成の中継装置であってもよい。
上段側の第１ＰＯＮ回線に対する光信号の送受信と、その光信号と電気信号との相互変換を行う第１送受信部と、
下段側の第２ＰＯＮ回線に対する光信号の送受信と、その光信号と電気信号との相互変換を行う第２送受信部と、
前記第１送受信部が受信した下りフレームを前記第２送受信部に中継し、前記第２送受信部が受信した上りフレームを前記第１送受信部に中継する中継処理部と、
前記両ＰＯＮ回線間の所定の対応関係に従って、前記局側装置から取得した第１スリープ指示から、前記宅側装置のための第２スリープ指示を生成する制御部と、
を備えていることを特徴とする中継装置。
【００４１】
かかる構成の中継装置であっても、制御部が、上述の（１０）に記載した制御を実行するので、前記第３の目的を達成することができる。
【発明の効果】
【００４２】
以上の通り、本発明によれば、伝送距離を経済的に延ばすことができる光通信システムを構成することができる。また、本発明によれば、ユーザ当たりの帯域を確保しつつ、分岐数を増加できる光通信システムを構成することができる。
更に、本発明によれば、上段ＰＯＮと下段ＰＯＮを有する光通信システムにおいてスリープ制御を行う場合に、トラフィックの再開遅延を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】本発明の第１実施形態に係る光通信システムの接続形態を示す図である。
【図２】局側装置の構成を示すブロック図である。
【図３】宅側装置の構成を示すブロック図である。
【図４】中継装置の構成を示すブロック図である。
【図５】局側装置への登録シーケンスを示す図である。
【図６】上り多重アクセス制御のシーケンスを示す図である。
【図７】局側装置からの離脱シーケンスを示す図である。
【図８】第２実施形態の場合の局側装置への登録シーケンスを示す図である。
【図９】図８の続きのシーケンスを示す図である。
【図１０】第２実施形態の場合の局側装置からの離脱シーケンスを示す図である。
【図１１】第２実施形態の場合のＯＡＭループバック試験のシーケンスを示す図である。
【図１２】中継装置を含む第３実施形態の光通信システムにおける、スリープ制御シーケンスを示す図である。
【図１３】中継装置を含む第４実施形態の光通信システムにおける、スリープ制御シーケンスを示す図である。
【図１４】図１３の続きのシーケンスを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００４４】
以下、図面に基づいて、本発明の実施形態を説明する。
＜第１実施形態＞
〔光通信システムの接続形態〕
図１は、本発明の第１実施形態に係る光通信システムの接続形態を示す図である。
図１に示すように、本実施形態の光通信システムでは、１つの局側装置１０と多数の宅側装置２０が、それらの間の複数の中継装置３０を仲立ちとして、上下２段のＰＯＮ回線１，２で接続された接続形態（トポロジ）となっている。
【００４５】
すなわち、１つの局側装置１０とその配下の複数の中継装置３０とが光ファイバにてＰ２ＭＰ形態で接続されており、各中継装置３０とその配下の複数の宅側装置２０とが光ファイバにてＰ２ＭＰ形態で接続されている。
より具体的には、局側装置１０に接続された一芯の光ファイバ５１は、受動光分岐ノードである光カプラ５２を介して複数の一芯の光ファイバ５３に分岐しており、この分岐した各光ファイバ５３の終端に、それぞれ中継装置３０が接続されている。
【００４６】
また、中継装置３０の下段側に接続された一芯の光ファイバ５４は、受動光分岐ノードである光カプラ５５を介して複数の一芯の光ファイバ５６に分岐しており、この分岐した各光ファイバ５６の終端に、それぞれ宅側装置２０が接続されている。
従って、光ファイバ網５１〜５３よりなる上段側のＰＯＮ回線１は、１つのＯＬＴ１０に対応して１つだけ存在し、光ファイバ網５４〜５６よりなる下位側のＰＯＮ回線２は、複数の中継装置３０に対応して当該中継装置３０と同数だけ存在する。
【００４７】
なお、以下において、局側装置１０とＰＯＮ回線１と複数の中継装置３０とからなる上段側のＰＯＮを、「ＰＯＮ１」又は「上段ＰＯＮ」などと呼ぶことがあり、中継装置３０とＰＯＮ回線２と複数の宅側装置２０からなる下段側のＰＯＮを、「ＰＯＮ２ｊ」（ｊ＝１，２……ｎ：ｎは中継装置３０の最大数）又は「下段ＰＯＮ」などと呼ぶことがある。
また、以下において、「局側装置」を「ＯＬＴ」と略記し、「宅側装置」を「ＯＮＵ」と略記する場合がある。
【００４８】
更に、本実施形態では、局側装置１０と中継装置３０の間の上段側のＰＯＮ１は、伝送レートが１０Ｇ（正確には１０．３１２５Ｇｂｐｓ）の１０Ｇ−ＥＰＯＮよりなり、各中継装置３０と宅側装置２０の間の下段側のＰＯＮ２ｊは、伝送レートが１Ｇ（正確には１．２５Ｇｂｐｓ）のＧ−ＥＰＯＮよりなる。
【００４９】
〔局側装置の構成〕
図２は、局側装置１０の構成を示すブロック図である。
図２に示すように、ＯＬＴ１０は、上位側（図２の左側）から下位側に向かって順に、上位網ＩＦ（インタフェース）部１１、制御部１２、受信処理部１３、ＬＬＩＤ（Logical Link ID）の解決テーブル１４、送信処理部１５、ＰＯＮ送受信部１６を備えている。また、ＯＬＴ１０は、上りバッファ１７及び下りバッファ１８を備えている。
【００５０】
ＰＯＮ送受信部１６は、ＰＯＮ回線１から入力される１．２７μｍ帯の光信号を電気信号に変換して、その電気信号を受信処理部１３に出力するとともに、送信処理部１５から入力される電気信号を１．５７７μｍ帯の光信号に変換して、ＰＯＮ回線１に出力する。
【００５１】
受信処理部１３は、ＰＯＮ送受信部１６から入力される電気信号からフレームを再構成し、フレーム種別が制御フレーム又はＯＡＭループバック試験フレームであれば、それを制御部１２へ出力する。
また、受信処理部１３は、フレーム種別がユーザフレームであれば、それを上りバッファ１７へ出力するとともに、送信元ＭＡＣアドレスとＬＬＩＤの対応を学習し、その対応をＬＬＩＤ解決テーブル１４に記録する。なお、ＯＡＭループバック状態にあるＬＬＩＤは制御部１２から通知されている。
【００５２】
上位網ＩＦ部１１は、上りバッファ１７にフレームがあれば、それを取り出して上位網へ出力するとともに、上位網からフレームが入力されると、そのフレームを下りバッファ１８へ出力する。
送信処理部１５は、制御部１２から入力されるフレームを、電気信号としてＰＯＮ送受信部１６に出力するとともに、下りバッファ１８にフレームがあれば、制御部１２からのフレームの合間にそれを下りバッファ１８から取り出し、電気信号としてＰＯＮ送受信部１６に出力する。
【００５３】
このとき、送信処理部１５は、ユーザフレームのＬＬＩＤとして、宛先ＭＡＣアドレスを元にＬＬＩＤ解決テーブル１４を参照して求めた値を付与する。
制御部１２は、ＯＮＵ２０を運営管理するＭＰＣＰフレーム及びＯＡＭフレーム等の制御フレームを生成し、この制御フレームを、送信処理部１５を介してＯＮＵ２０へ送信するとともに、ＯＮＵ２０から送られるＭＰＣＰフレームやＯＡＭフレーム等の制御フレームを、受信処理部１３を介して受信し、その制御フレームの内容に対応する処理を行う。
【００５４】
また、制御部１２は、ＯＡＭループバック試験中であるＬＬＩＤについては、受信処理部１３に通知する。なお、第１実施形態では、ＯＬＴ１０の制御部１２が行うＭＰＣＰフレームを用いたＰＯＮ１での上り多重アクセス制御において、中継装置３０がＯＮＵ２０の機能を果たす。
本実施形態では、上段のＰＯＮ１が１０Ｇ−ＥＰＯＮであるから、ＯＬＴ１０が送受信する光信号は１０．３１２５Ｇｂｐｓで伝送され、符号化前の電気信号のレートは１０Ｇｂｐｓとなる。
【００５５】
〔宅側装置の構成〕
図３は、宅側装置２０の構成を示すブロック図である。
図３に示すように、ＯＮＵ２０は、上位側（図３の左側）から下位側に向かって順に、ＰＯＮ送受信部２１、送信処理部２２、受信処理部２３、制御部２４及び下位網ＩＦ（インタフェース）部２５を備えている。
また、ＯＮＵ２０は、２種類の上りバッファ２６，２７、下りバッファ２８及びループ用バッファ２９を備えている。第１の上りバッファ２６は制御フレーム用であり、第２の上りバッファ２７はユーザフレーム用である。
【００５６】
ＰＯＮ送受信部２１は、ＰＯＮ回線２から入力される１．４９μｍ帯の光信号を電気信号に変換して、その電気信号を受信処理部２３に出力するとともに、送信処理部２２から入力される電気信号を１．３μｍ帯の光信号に変換して、ＰＯＮ回線２に出力する。
なお、ＯＮＵ２０のＰＯＮ送受信部２１から出力される光信号は、送信処理部２２から入力されるバーストイネーブル信号がオフの期間は発光しないバースト信号となる。
【００５７】
受信処理部２３は、ＰＯＮ送受信部２１から入力される電気信号からフレームを再構成し、ＬＬＩＤが自分宛でないフレームとブロードキャストのＬＬＩＤでないフレームを廃棄する。
また、受信処理部２３は、廃棄されなかったフレームについてはフレーム種別を調べ、それが制御フレームであれば制御部２４へ出力し、ユーザフレームであれば下りバッファ２８へ出力する。
【００５８】
ただし、ＯＮＵ２０がＯＡＭループバック状態のときは、受信処理部２３はユーザフレームをループ用バッファ２９へ出力する。なお、ＯＡＭループバック状態にあるＬＬＩＤは制御部２４から通知されている。
【００５９】
下位網ＩＦ部２５は、下りバッファ２８にフレームがあれば、それを取り出して下位網のメディアに応じた信号に変換して出力する。また、下位網ＩＦ部２５は、下位網から信号を受信すると、その信号を内部信号へ変換した後でフレームを再構成し、第２上りバッファ２７へ出力する。
【００６０】
送信処理部２２は、制御部２４からの送信指示に従い、自ら生成したレポートフレームや、第１上りバッファ２６、第２上りバッファ２７及びループ用バッファ２９から取り出したフレームを、電気信号として指示された期間にＰＯＮ送受信部２１に送出する。このとき、送信処理部２２はバーストイネーブル信号を有効にする。
制御部２４からの送信指示には、フレームの対象（レポートフレームか否か）、送信開始時刻及び送信期間が含まれる。
【００６１】
送信処理部２２は、指示された対象がレポートフレームの場合は、レポートフレームを送信し、指示された対象がレポートフレームでない場合は、第１上りバッファ２６、第２上りバッファ２６又はループ用バッファ２９のフレームを送信する。
上記各バッファ２６，２７，２９からのフレームの取り出しは、既にレポートした分を優先して行われ、また、第１上りバッファ２６、第２上りバッファ２７、ループ用バッファ２９の順に優先される。
【００６２】
送信処理部２２は、制御部２４からレポートフレームの生成を指示された場合、上記各バッファ２６，２７，２９に保存されている情報量を参照してレポートフレームを生成する。このとき、送信処理部２２は、引数として与えられたグラント長に対応したフレーム群については、レポートに含めない。
【００６３】
また、送信処理部２２は、フレームを電気信号に変換する際に、登録要求フレームに対してはブロードキャストのＬＬＩＤを付与し、その他のフレーム対しては当該ＯＮＵ２０のＬＬＩＤを付与する。
制御部２４は、ＯＬＴ１０から送られるＭＰＣＰフレームやＯＡＭフレームを、受信処理部２３を介して受信し、それらの制御フレームに対応する処理を行うとともに、その応答或いは自ら生成するＭＰＣＰフレームやＯＡＭフレームを、送信処理部２２を介してＯＬＴ１０へ送信する。
【００６４】
また、制御部２４は、ＯＡＭループバック状態が変化すれば、その状態変化を受信処理部２３に通知する。
本実施形態では、下段側のＰＯＮ２ｊがＧ−ＥＰＯＮあるから、ＯＮＵ２０が送受信する光信号は１．２５Ｇｂｐｓで伝送され、符号化前の電気信号のレートは１Ｇｂｐｓとなる。
【００６５】
〔中継装置の構成〕
図４は、中継装置３０の構成を示すブロック図である。
図４に示すように、中継装置３０は、上位側（図４の左側）から下位側に向かって順に、第１ＰＯＮ送受信部３１、第１送信処理部３２、第１受信処理部３３、制御部３４、第２受信処理部３５、ＬＬＩＤ解決テーブル３６、第２送信処理部３７及び第２ＰＯＮ送受信部３８を備えている。
また、中継装置３０は、２種類の上りバッファ３９，４０、下りバッファ４１及びループ用バッファ４２を備えている。第１上りバッファ３９は制御フレーム用であり、第２上りバッファ４０はユーザフレーム用である。
【００６６】
第１ＰＯＮ送受信部３１は、ＰＯＮ回線１から入力される１．５７７μｍ帯の光信号を電気信号に変換して、第１受信処理部３３に出力するとともに、第１送信処理部３２から入力される電気信号を１．２７μｍ帯の光信号に変換して、ＰＯＮ回線１に出力する。
なお、中継装置３０の第１ＰＯＮ送受信部３１から出力される光信号は、第１送信処理部３２から入力されるバーストイネーブル信号がオフの期間は発光しないバースト信号となる。
【００６７】
第１受信処理部３３は、第１ＰＯＮ送受信部３１から入力される電気信号からフレームを再構成し、ＬＬＩＤが自分宛でないフレームとブロードキャストのＬＬＩＤでないフレームを廃棄する。
また、第１受信処理部３３は、廃棄されなかったフレームについてはフレーム種別を調べ、それが制御フレームであれば制御部３４へ出力し、ユーザフレームであれば下りバッファ４１へ出力する。
【００６８】
ただし、中継装置３０がＰＯＮ回線１からＯＡＭループバック状態に設定されている場合は、第１受信処理部３３はユーザフレームをループ用バッファ４２へ出力する。なお、ＯＡＭループバック状態の有効／無効は、制御部３４から通知されている。
【００６９】
第１送信処理部３２は、制御部３４からの送信指示に従い、自ら生成したレポートフレームや、第１上りバッファ３９、第２上りバッファ４０及びループ用バッファ４２から取り出したフレームを、電気信号として指示された期間に第１ＰＯＮ送受信部３１に送出する。このとき、第１送信処理部３２はバーストイネーブル信号を有効にする。
制御部３４からの送信指示には、フレームの対象（レポートフレームか否か）、送信開始時刻、送信期間が含まれる。
【００７０】
第１送信処理部３２は、指示された対象がレポートフレームの場合は、レポートフレームを送信し、指示された対象がレポートフレームでない場合は、第１上りバッファ３９、第２上りバッファ４０又はループ用バッファ４２のフレームを送信する。
上記各バッファ３９，４０，４２からのフレームの取り出しは、既にレポートした分を優先して行われ、また、第１上りバッファ３９、第２上りバッファ４０、ループ用バッファ４２の順に優先される。
【００７１】
第１送信処理部３２は、制御部３４からレポートフレームの生成を指示された場合、上記各バッファ３９，４０，４２に保存されている情報量を参照してレポートフレームを生成する。このとき、第１送信処理部３２は、引数として与えられたグラント長に対応したフレーム群については、レポートに含めない。
また、第１送信処理部３２は、フレームを電気信号に変換する際に、登録要求フレームに対してはブロードキャストのＬＬＩＤを付与し、その他のフレーム対しては当該ＯＮＵ２０のＬＬＩＤを付与する。
【００７２】
制御部３４は、ＯＬＴ１０から送られるＭＰＣＰフレームやＯＡＭフレームを、第１受信処理部３３を介して受信し、それらの制御フレームに対応する処理を行うとともに、その応答或いは自ら生成するＭＰＣＰフレームやＯＡＭフレームを、第１送信処理部３２を介してＯＬＴ１０へ送信する。
すなわち、制御部３４は、第１ＰＯＮ送受信部３１から送信する上りフレームの送信タイミングについては、ＯＬＴ１０が行う上り多重アクセス制御に従う。
【００７３】
また、制御部３４は、ＯＡＭループバック状態が変化すれば、その状態変化を第１受信処理部３３に通知する。
本実施形態では、上段側のＰＯＮ１が１０Ｇ−ＥＰＯＮであるから、中継装置３０がＰＯＮ回線１に送受信する光信号は１０．３１２５Ｇｂｐｓで伝送され、符号化前の電気信号のレートは１０Ｇｂｐｓとなる。また、下段側のＰＯＮ２ｊがＧ−ＥＰＯＮであるから、中継装置３０がＰＯＮ回線２に送受信する光信号は１．２５Ｇｂｐｓで伝送され、符号化前の電気信号のレートは１Ｇｂｐｓとなる。
【００７４】
第２ＰＯＮ送受信部３８は、ＰＯＮ回線２から入力される１．３１μｍ帯の光信号を電気信号に変換して、その電気信号を第２受信処理部３５に出力するとともに、第２送信処理部３７から入力される電気信号を１．４９μｍ帯の光信号に変換して、ＰＯＮ回線２に出力する。
【００７５】
第２受信処理部３５は、第２ＰＯＮ送受信部３８から入力される電気信号からフレームを再構成し、フレーム種別が制御フレーム又はＯＡＭループバックフレームであれば、それを制御部３４へ出力する。
また、第２受信処理部３５は、フレーム種別がユーザフレームであれば、それを第２上りバッファ４０へ出力するとともに、送信元ＭＡＣアドレスとＬＬＩＤの対応を学習し、その対応をＬＬＩＤ解決テーブル３６に記録する。なお、ＯＡＭループバック状態にあるＬＬＩＤは制御部３４から通知されている。
【００７６】
第２送信処理部３７は、制御部３４から入力されるフレームを、電気信号として第２ＰＯＮ送受信部３８に出力するとともに、下りバッファ４１にフレームがあれば、制御部３４からのフレームの合間にそれを下りバッファ４１から取り出し、電気信号として第２ＰＯＮ送受信部３８に出力する。
このとき、第２送信処理部３７は、ユーザフレームのＬＬＩＤとして、宛先ＭＡＣアドレスを元にＬＬＩＤ解決テーブル３６を参照して求めた値を付与する。
【００７７】
このように、本実施形態では、中継装置３０が、ＯＮＵ２０から送出されたユーザフレームのＬＬＩＤと、その送信元ＭＡＣアドレス（ＯＮＵ２０のＭＡＣアドレス）との対応関係をＬＬＩＤ解決テーブル３６によって個別に把握し、この解決テーブル３６に基づいて配下のＯＮＵ２０のＬＬＩＤを管理しているので、ＰＯＮ回線１で用いる論理リンクとＰＯＮ回線２ｊで用いる論理リンクとが１対多で対応している。
【００７８】
制御部３４は、ＯＮＵ２０を運営管理するＭＰＣＰフレーム及びＯＡＭフレーム等の制御フレームを生成し、第２送信処理部３７を介してＯＮＵ２０へ送信するとともに、ＯＮＵ２０から送られるＭＰＣＰフレームやＯＡＭフレーム等の制御フレームを、第２受信処理部３５を介して受信し、その制御フレームの内容に対応する処理を行う。
すなわち、制御部３４は、第２ＰＯＮ送受信部３８が受信する上りフレームの受信タイミングについては、ＯＬＴ１０とは別個に独自で上り多重アクセス制御を行う。
【００７９】
また、制御部３４は、ＰＯＮ回線２においてＯＡＭループバック試験状態にあるＬＬＩＤについては、第２受信処理部３５に通知する。
また、制御部３４は、ＰＯＮ１とＰＯＮ２ｊのＭＰＣＰリンクを個別に確立することができるが、上段ＰＯＮと下段ＰＯＮのＭＰＣＰリンクの登録シーケンスや離脱シーケンスについては、上段ＰＯＮと下段ＰＯＮの間で関連させて実行する。これらのシーケンスの詳細は、次の図５及び図６にて説明する。
【００８０】
図４の中継装置３０において、第１ＰＯＮ送受信部３１と第２ＰＯＮ送受信部３８の間の「第１受信処理部３３」、「下りバッファ４１」及び「第２送信処理部３７」は、第１ＰＯＮ送受信部３１が受信した下りフレームを第２ＰＯＮ送受信部３８に中継する下りの「中継処理部」を構成する。
第２ＰＯＮ送受信部３８と第１ＰＯＮ送受信部３１の間の「第２受信処理部３５」、「上りバッファ４０」及び「第１送信処理部３２」は、第２ＰＯＮ送受信部３８が受信した上りフレームを第１ＰＯＮ送受信部３１に中継する上りの「中継処理部」を構成する。
【００８１】
前述のとおり、本実施形態では、上段のＰＯＮ１が１０Ｇ−ＥＰＯＮであり、かつ、下段のＰＯＮ２ｊがＧ−ＥＰＯＮとなっており、中継装置３０の上段側と下段側とで両者の伝送レートが異なる。
そこで、本実施形態の中継装置３０では、より高速のＰＯＮ１とより低速のＰＯＮ２ｊとの伝送レートの差を、上記中継処理部を構成する第２上りバッファ４０と下りバッファ４１とで吸収している。
【００８２】
〔登録シーケンス〕
図５は、第１実施形態の光通信システムにおける、ＯＮＵ２０と中継装置３０のＯＬＴ１０への登録シーケンスを示す図である。
より具体的には、図５では、中継装置３０をＯＬＴ１０に登録させるために両者の間でやり取りされるＭＰＣＰメッセージと、ＯＮＵ２０を中継装置３０に登録させるために両者の間でやり取りされるＭＰＣＰメッセージとの関連を表している。
【００８３】
なお、図５以後の各図のシーケンスでは、ＯＮＵ２０については２つ登場するが、ＯＬＴ１０と中継装置３０については、それぞれ１つずつ登場する。
そこで、図５以後の各図のシーケンスでは、「ＯＬＴ１０」と「中継装置３０」については、図面の参照符号を省略して「ＯＬＴ」及び「中継装置」と表記し、ＯＮＵ２０については、「ＯＮＵ１」及び「ＯＮＵ２」と表記して区別している。
【００８４】
図５に示すように、ＯＬＴと中継装置は、下流のＰＯＮに対してそれぞれディスカバリゲートを定期的に発行する。ここで、中継装置の配下のＰＯＮ２ｊには、稼動しているＯＮＵがないとする。
新たに稼動を開始したＯＮＵ１は、中継装置からディスカバリゲートを受けると、その送信許可期間においてレジスタ要求を返す。中継装置は、ＯＮＵ１からレジスタ要求を受けると、レジスタを返すとともに、そのＯＮＵ１にノーマルゲートを送る。
【００８５】
ＯＮＵ１は、ノーマルゲートで送信許可された期間にレジスタ確認を返す。中継装置はＯＮＵ１からレジスタ確認を受けると、当該ＯＮＵ１の登録を完了させる。
中継装置は、配下のいずれかのＯＮＵが登録された時点以降に、ＯＬＴからディスカバリゲートを受けると、その送信許可期間においてＯＬＴにレジスタ要求を返す。
ＯＬＴは、中継装置からレジスタ要求を受けると、レジスタを返すとともにその中継装置にノーマルゲートを送る。
【００８６】
中継装置は、ノーマルゲートで送信許可された期間にレジスタ確認を返す。ＯＬＴは、中継装置からレジスタ確認を受けると、当該中継装置の登録を完了させる。
図５の後半部分に示すように、上記のようにして中継装置の登録が完了した後で、新たにＯＮＵ２が稼動を開始すると、ＯＮＵ１の場合と同様のシーケンスがＯＮＵ２について実行され、中継装置にＯＮＵ２が登録される。
【００８７】
ここで、ＯＮＵ２の登録シーケンスは、ＯＬＴと中継装置との間のＭＰＣＰリンクには影響を与えない。また、ＯＮＵ１及びＯＮＵ２がＯＬＴと通信するユーザフレームは、ＯＬＴと中継装置の間において、同一の論理リンクを通過する。
【００８８】
中継装置は、ＯＮＵ１，２の登録が完了すると、そのＯＮＵ１，２との間の論理リンクを介してＯＡＭリンクを確立し、さらにＯＡＭループバック試験を実施する。
そして、ＯＡＭループバック試験が成功すると、本論理リンクと上段ＰＯＮ間のユーザフレームの疎通を解禁する。
【００８９】
また、ＯＬＴは、中継装置の登録が完了すると、その中継装置との間の論理リンクを介してＯＡＭリンクを確立し、さらにＯＡＭループバック試験を実施する。
そして、ＯＡＭループバック試験が成功すると、本論理リンクと上位網間のユーザフレームの疎通を解禁する。なお、第１実施形態では、これらのＯＡＭループバック試験は互いに独立している。
【００９０】
〔上り多重アクセス制御のシーケンス〕
図６は、第１実施形態の光通信システムにおける、ＰＯＮ回線１，２での上り多重アクセス制御を示すシーケンス図である。
より具体的には、図６では、中継装置、ＯＮＵ１及びＯＮＵ２のユーザフレームの疎通が解禁された以降に行われる、各ＰＯＮ回線１，２で上りバースト信号が衝突しないように時分割多重した、上り方向の多重アクセス制御を示している。
【００９１】
図６に示すように、中継装置は、各ＯＮＵ１，２からのレポート用バーストとユーザフレーム用バーストとが衝突しないよう、自装置で受信すべきタイミングをスケジューリングし、その結果をノーマルゲートメッセージにて各ＯＮＵ１，２に通知する。
このノーマルゲートメッセージには２つのグラントが含まれている。このうち、最初のグラントは、レポート強制フラグを有効としたものとする。２つ目のグラントのグラント長は、各ＯＮＵ１，２から受領したレポートメッセージを参考として、或いは、網運用者（通信事業者）のポリシーに基づいて決定される。
【００９２】
各ＯＮＵ１，２は、グラントで示された期間に、レポートメッセージあるいはデータフレーム（複数）を送出する。ここで、データフレームには、ＯＡＭメッセージ等のＯＮＵ１，２が生成したフレームや下位網から受信したユーザフレームが含まれる。
【００９３】
図６の左半部に示すように、ＯＬＴは、配下の中継装置に対してノーマルゲートメッセージを送信し、上段ＰＯＮについて独自に上り多重アクセス制御を行う。
そして、中継装置は、ＯＬＴからのノーマルゲートの指示に従って、ＯＬＴに対して上りバースト信号を送出する。
【００９４】
〔離脱シーケンス〕
図７は、第１実施形態の光通信システムにおける、ＯＮＵ２０及び中継装置３０のＯＬＴ１０からの離脱シーケンスを示す図である。
より具体的には、図７は、中継装置をＯＬＴから登録解除させるために両者の間でやり取りされるＭＰＣＰメッセージと、ＯＮＵを中継装置から登録解除させるために両者の間でやり取りされるＭＰＣＰメッセージとの関連を表している。
【００９５】
ここで、中継装置の配下のＰＯＮには、ＯＮＵ１とＯＮＵ２以外に稼動しているＯＮＵがないとする。
新たに稼動を停止するＯＮＵ１は、図７で図示しないゲートメッセージが示す送信許可期間において、デレジスタ要求を中継装置に送る。
中継装置は、ＯＮＵ１からデレジスタ要求を受けると、デレジスタを返すとともに当該ＯＮＵ１の登録を解除する。
【００９６】
その後、ＯＮＵ２が稼動を停止する場合には、ＯＮＵ１の場合と同様のシーケンスが実行され、中継装置はＯＮＵ２の登録を解除する。
ここで、中継装置の配下に登録されているＯＮＵがなくなったので、中継装置は、図７で図示しないゲートメッセージが示す送信許可期間において、デレジスタ要求をＯＬＴに送る。ＯＬＴは、中継装置からデレジスタ要求を受けると、デレジスタを返すとともに当該中継装置の登録を解除する。
【００９７】
〔第１実施形態の効果〕
以上の通り、第１実施形態の中継装置３０によれば、制御部３４が、自装置から送信する上りフレームの送信については、ＯＬＴ１０が行う上り多重アクセス制御に従い、自装置が受信する上りフレームの受信については、独自に上り多重アクセス制御を行うので、図１に示すような、１つのＯＬＴ１０を頂点として複数の中継装置３０を接続する上段ＰＯＮと、その中継装置３０の配下に更に複数のＯＮＵ２０を接続する下段ＰＯＮとを備えた、多段接続の光通信システムを構成できる。
【００９８】
このため、ＰＯＮ固有の伝送距離が上段ＰＯＮ（ＰＯＮ１）の分と下段ＰＯＮ（ＰＯＮ２ｊ）の分を加算した値になるので、ＯＬＴ１０とＯＮＵ２０の間の距離を長くすることができる。
また、ＰＯＮ固有の分岐数については、上段ＰＯＮの分と下段ＰＯＮの分とを乗算できるので、光通信システム全体の分岐数を多くすることできる。
【００９９】
また、下段ＰＯＮが多くなった場合でも、ＯＬＴ１０が１つあれば足るので、光通信システム全体のコストを抑えることができる。この場合、ＯＬＴ１０の上位網とのインタフェースも１つあればよいので、上位網を含めた光通信システム全体のコストを抑えることができる。
更に、１つの下段ＰＯＮ当たりに中継装置が１台あればよいので、この点からも、光通信システム全体のコストを抑えることができる。
更に、中継装置３０は上段ＰＯＮへ加入して通信を行うための制御と、下段ＰＯＮにＯＮＵ２０を加入させて通信を行うための制御を共通の制御部３４で逐次的に行うことが出来るので、例えば制御を実行するためのＣＰＵは一つあればよく、中継装置３０のコストを抑えることができる。
【０１００】
第１実施形態の中継装置３０によれば、上りバッファ４０及び下りバッファ４１によって上段ＰＯＮと下段ＰＯＮの伝送レートの差を吸収することで、上段ＰＯＮを１０Ｇ−ＥＯＮとしかつ下段ＰＯＮを１Ｇ−ＥＰＯＮにしているので、上段ＰＯＮの分岐数ｎを大きくした場合でも、ユーザ当りの帯域を確保することができる。
【０１０１】
また、第１実施形態の中継装置３０によれば、ＯＬＴ１０が行う上り多重アクセス制御に用いる上段ＰＯＮの論理リンクが、制御部３４が行う上り多重アクセス制御に用いる下段ＰＯＮの論理リンクと一対多で対応しているので、上段ＰＯＮにおける論理リンクの数は、ＯＮＵ２０の数ではなく中継装置３０の数に依存する。
このため、中継装置３０の配下のＯＮＵ２０の数が多くなった場合でも、制御メッセージのオーバーヘッドやバーストオーバーヘッドが変わらず、ユーザ当りの帯域の無用な低下を防ぐことができる。
【０１０２】
更に、第１実施形態の中継装置３０によれば、制御部３４が、下段ＰＯＮの論理リンクを開設した後に上段ＰＯＮの論理リンクの開設をＯＬＴ１０に要求するので、中継装置３０の配下で稼動するＯＮＵ２０がない場合には、その中継装置３０がＯＬＴ１０に登録されない。
このため、ＯＮＵ２０が登録されていない中継装置３０とＯＬＴ１０との間で無駄な制御メッセージが発生することがなく、上段ＰＯＮのユーザ帯域の無用な低下を防止することができる。
【０１０３】
なお、上述の第１実施形態では、ＯＬＴ１０、ＯＮＵ２０及び中継装置３０において、ユーザフレーム用のキュー（バッファ）は上り下りでそれぞれ１つとしたが、優先度やＱｏＳクラスに応じてそのキューを複数設けてもよい。
また、上述の第１実施形態では、ＯＬＴ１０及び中継装置３０のＬＬＩＤ解決テーブル１４，３６を用いてＭＡＣアドレスとＬＬＩＤを対応づけているが、例えば、ユーザフレームのＶＬＡＮタグ値（ＶＩＤ）とＬＬＩＤを対応づけてもよい。この場合、テーブル要素の登録は学習ベースではなく、網の管理者あるいは管理装置からプロビジョニングするのが好適である。
【０１０４】
＜第２実施形態＞
〔第２実施形態の装置構成等〕
本発明の第２実施形態に係る光通信システム、ＯＬＴ１０及びＯＮＵ２０の構成は、それぞれ、第１実施形態の場合（図１〜図３参照）と同様である。
一方、第２実施形態で用いる中継装置３０は、上段のＰＯＮ１に対して複数の「論理ＯＮＵ」として振舞う。この論理ＯＮＵは、下段のＰＯＮ２ｊ（ｊ＝１，２……ｎ）のＯＮＵ２０と１対１で対応するように設けられる。
【０１０５】
中継装置３０の基本的な構成要素は、第１実施形態の場合（図４）と同様である。もっとも、第２実施形態では、上りのユーザフレームのための第２上りバッファ４０については、上段ＰＯＮの論理ＯＮＵごとに設けられている。
そして、第２実施形態の中継装置３０は、上りのユーザフレームを中継する際に、中継先のＰＯＮ１において使用するＬＬＩＤを、中継元のＰＯＮ２ｊにおいて使用されたＬＬＩＤから一意に決定する。また、第２実施形態では、図４のループ用バッファ４２は不要であるが、その理由は、図１１の説明のところで後述する。
【０１０６】
〔登録シーケンス〕
図８及び図９は、第２実施形態の光通信システムにおける、ＯＮＵと中継装置内の論理ＯＮＵの登録シーケンスを示す図である。なお、図９は図８の続きである。
より具体的には、図８及び図９では、中継装置内の論理ＯＮＵをＯＬＴに登録させるために両者の間でやり取りされるＭＰＣＰメッセージと、ＯＮＵを中継装置に登録させるために両者の間でやり取りされるＭＰＣＰメッセージとの関連を表している。
【０１０７】
図８に示すように、ＯＬＴと中継装置は、それぞれ下流のＰＯＮに対してディスカバリゲートを定期的に発行する。
新たに稼動を開始したＯＮＵ１は、中継装置からディスカバリゲートを受けると、その送信許可期間においてレジスタ要求を返す。中継装置は、ＯＮＵ１からレジスタ要求を受けると、レジスタ（ここで開設するＬＬＩＤを「Ｘ」とする。）を返すとともに、ＯＮＵ１にノーマルゲートを送る。
【０１０８】
ＯＮＵ１は、ノーマルゲートで送信許可された期間にレジスタ確認を返す。中継装置は、ＯＮＵ１からレジスタ確認を受けると、当該ＯＮＵ１の登録を完了させる。
中継装置は、ＯＮＵ１の登録完了後に、ＯＬＴからディスカバリゲートを受けると、その送信許可期間においてレジスタ要求を返す。
このとき、レジスタ要求の送信元ＭＡＣアドレスを下段ＰＯＮのＯＮＵ毎に変えることとし、ＯＬＴに対して新しい「論理ＯＮＵ」として認識させる。
【０１０９】
すなわち、ＯＬＴは、中継装置からレジスタ要求を受けると、レジスタ（ＬＬＩＤ＝Ａ）を返すとともに、中継装置にノーマルゲートを送る。中継装置は、ノーマルゲートで送信許可された期間にレジスタ確認を返す。
また、中継装置は、下段ＰＯＮにおけるＯＮＵ１との間のＬＬＩＤ（＝Ｘ）と上段ＰＯＮにおけるＬＬＩＤ（＝Ａ）との対応を、前記したＬＬＩＤ解決テーブル３６（図４参照）に記憶する。
【０１１０】
なお、第２実施形態の場合には、上記のように、ディスカバリの際に上下段の論理リンクを１対１で対応させるので、第１実施形態の場合のように、中継装置の第２受信処理部３５（図４参照）が、受信したユーザフレームの送信元ＭＡＣアドレスとＬＬＩＤの対応を学習して、解決テーブル３６に記録する必要はない。
【０１１１】
また、中継装置の第２送信処理部３７は、ユーザフレームのＬＬＩＤをＰＯＮ回線１で用いられたＬＬＩＤを元に、解決テーブル３６を参照することによって求める。
ＯＬＴは、中継装置からレジスタ確認を受けると、ＯＮＵ１のための論理ＯＮＵ（ＬＬＩＤ＝Ａ）の登録を完了させる。
【０１１２】
その後、新たにＯＮＵ２が稼動を開始すると、ＯＮＵ１の場合と同様のシーケンスが実行され、ＬＬＩＤ＝ＹのＯＮＵ２が中継装置に登録される。
更に、図９に示すように、上段のＰＯＮ１においても、ＯＮＵ１の場合と同様のシーケンスが実行され、ＯＮＵ２のための新しい論理ＯＮＵ（ＬＬＩＤ＝Ｂ）がＯＬＴに登録される。このとき、中継装置は、上段のＰＯＮ１と下段のＰＯＮ２ｊとのＬＬＩＤの１対１の対応関係を、解決テーブル３６に記憶する。
【０１１３】
中継装置は、配下のＯＮＵ１，２の登録が完了すると、そのＯＮＵ１，２との間の論理リンクを介してＯＡＭリンクを確立する。
ただし、第２実施形態では、中継装置は、そのＯＮＵ１，２へのＯＡＭループバック試験を実施しない。ＯＬＴがその試験を実施するからである。また、ＯＬＴは、中継装置内の論理ＯＮＵの登録が完了すると、その中継装置内の論理ＯＮＵとの間の論理リンクを介して、ＯＡＭリンクを確立する。第２実施形態においてＯＬＴが実施するＯＡＭループバック試験は、図１１において説明する。
【０１１４】
〔離脱シーケンス〕
図１０は、第２実施形態の光通信システムにおける、ＯＮＵと中継装置内の論理ＯＮＵの離脱シーケンスを示す図である。
より具体的には、図１０では、中継装置内の論理ＯＮＵをＯＬＴから登録解除させるために両者の間でやり取りされるＭＰＣＰメッセージと、ＯＮＵを中継装置から登録解除させるために両者の間でやり取りされるＭＰＣＰメッセージの関連を表している。
【０１１５】
図１０に示すように、新たに稼動を停止するＯＮＵ１は、図１０で図示しないゲートメッセージが示す送信許可期間において、デレジスタ要求を中継装置に送る。
中継装置は、ＯＮＵ１からデレジスタ要求を受けると、デレジスタを返すとともに当該ＯＮＵ１の登録を解除する。
【０１１６】
そして、中継装置は、図１０で図示しないゲートメッセージが示す送信許可期間において、ＬＬＩＤ＝Ａの論理リンクを介してデレジスタ要求をＯＬＴに送る。
ＯＬＴは、ＬＬＩＤ＝Ａの論理リンクからデレジスタ要求を受けると、対応するデレジスタを返すとともに、ＬＬＩＤ＝Ａの論理ＯＮＵの登録を解除する。
【０１１７】
その後、ＯＮＵ２が稼動を停止する場合にも、ＯＮＵ１の場合と同様のシーケンスが実行され、中継装置は、ＯＮＵ２の登録を解除する。
更に、上段のＰＯＮ１においても同様のシーケンスが実行され、ＯＬＴは、ＬＬＩＤ＝Ｂの論理ＯＮＵの登録を解除する。
【０１１８】
〔ループバック試験のシーケンス〕
図１１は、第２実施形態の光通信システムにおける、ＯＡＭループバック試験シーケンスを示す図である。
より具体的には、図１１では、上段ＰＯＮにおけるＯＡＭループバック試験と下段ＰＯＮにおけるＯＡＭループバック試験との関連を表している。
【０１１９】
図１１のシーケンスの開始時においては、ＬＬＩＤ＝Ａの論理リンクとその上でのＯＡＭリンクがＯＬＴに確立されているとする。
この場合、ＯＬＴは、ＬＬＩＤ＝ＡにＯＡＭループバックの開設を要求するループバックコントロールＯＡＭメッセージ（以下、「ループバック開設要求」という。）を送る。
中継装置1は、上段ＰＯＮから上記メッセージを受けると、下段ＰＯＮのＯＮＵ１にループバック開設要求を送る。
【０１２０】
ＯＮＵ１は、下段ＰＯＮから上記メッセージを受けると、ループ用バッファ２９を経由する「ＯＡＭループバックパス」を設定し、ＯＡＭループバックパスの開設を通知するループバックコントロールＯＡＭメッセージ（以下、「ループバック開設応答」という。）を、中継装置に返す。
中継装置は、下段ＰＯＮから上記メッセージを受けると、上段ＰＯＮのＯＬＴにループバック開設応答を返すとともに、上段ＰＯＮにおけるＬＬＩＤ＝Ａの論理リンクと下段ＰＯＮにおけるＬＬＩＤ＝Ｘの論理リンクの間のユーザフレームの疎通を解禁する。
【０１２１】
ＯＬＴは、上記メッセージを受けると、ＬＬＩＤ＝Ａの論理リンクに対してＯＡＭループバック試験を実施する。
具体的には、ＯＬＴの制御部１２は、受信処理部１３にＬＬＩＤ＝ＡがＯＡＭループバック試験状態にあることを通知してから、ＯＡＭループバック試験フレーム（ＬＬＩＤ＝Ａ）を送信処理部１５に送る。そして、ＯＬＴの制御部１２は、受信処理部１３を経由して返ってきたＯＡＭループバック試験フレームをチェックし、試験の良否を判定する。
【０１２２】
その試験が完了したあと、ＯＬＴは、ＬＬＩＤ＝ＡにＯＡＭループバックの解除を要求するループバックコントロールＯＡＭメッセージ（以下、「ループバック解除要求」）を送る。中継装置は、上段ＰＯＮから上記メッセージを受けると、下段ＰＯＮのＬＬＩＤ＝Ｘにループバック解除要求を送る。
ＯＮＵ１は、ＰＯＮから上記メッセージを受けるとループ用バッファ２９を経由するＯＡＭループバックパスを解除し、ＯＡＭループバックパスの解除を通知するループバックコントロールＯＡＭメッセージ（以下、「ループバック解除応答」）を返す。
【０１２３】
中継装置は、下段ＰＯＮから上記メッセージを受けると、上段ＰＯＮのＯＬＴにループバック解除応答を返す。
ＯＬＴの制御部１２は、上記メッセージを受けると、受信処理部１３にＬＬＩＤ＝ＡのＯＡＭループバック試験状態の解除を通知するとともに、ＬＬＩＤ＝Ａと上位網との間のユーザフレームの疎通を解禁する。
【０１２４】
〔第２実施形態の効果〕
第２実施形態の中継装置３０によれば、第１実施形態の場合と比べて、更に次の効果を奏する。
すなわち、第２実施形態では、中継装置３０が、ＰＯＮ回線２の論理リンクを開設する度にＰＯＮ回線１の論理リンクの開設をＯＬＴ１０に要求し（図８及び図９の登録シーケンス）、ＰＯＮ回線２の論理リンクを切断する度にＰＯＮ回線１の論理リンクの開設をＯＬＴ１０に要求する（図１０の離脱シーケンス）。
【０１２５】
このため、ＯＬＴ１０がＯＮＵ２０に１対１で対応した論理リンクを管理することができ、第１実施形態の場合に比べて、ＯＮＵ２０ごとのきめ細かいＱｏＳ制御や、ＯＮＵ２０間のよりよい公平性を実現することができる。
【０１２６】
また、第２実施形態の中継装置３０によれば、上述の通り、上段ＰＯＮと下段ＰＯＮを連結させたＯＡＭループバック試験を実施することができるので（図１１のＯＡＭループバック試験のシーケンス）、中継装置３０の上りバッファ４０や下りバッファ４１に関連する障害を検出することが可能となり、光通信システムの保守性をより向上させることができる。
【０１２７】
＜その他の変形例＞
本発明の権利範囲は、上述の実施形態（変形例を含む。）ではなく特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲及びその構成と均等な範囲内のすべての変更が含まれる。
上述の実施形態では、上段ＰＯＮ（ＰＯＮ１）が上り下り双方の伝送レートが１０Ｇである対称１０Ｇ−ＥＰＯＮであり、下段ＰＯＮがＧ−ＥＰＯＮになっているが、上段ＰＯＮ（ＰＯＮ１）が対称１０Ｇ−ＥＰＯＮであり、下段ＰＯＮが下りの伝送レートが１０Ｇであり上りの伝送レートが１Ｇである非対称１０Ｇ−ＥＰＯＮであってもよい（変形例１）。また、上段ＰＯＮ（ＰＯＮ１）が非対称１０Ｇ−ＥＰＯＮであり、下段ＰＯＮがＧ−ＥＰＯＮであってもよい（変形例２）。
【０１２８】
例えば、上記変形例１の場合には、中継装置３０の上りバッファ４０により、第１ＰＯＮ送受信部３１と第２ＰＯＮ送受信部３８との間の上りの伝送レートの差を吸収すればよい。
また、上記変形例２の場合には、中継装置３０の下りバッファ４１により、第１ＰＯＮ送受信部３１と第２ＰＯＮ送受信部３８との間の下りの伝送レートの差を吸収すればよい。
【０１２９】
上述の実施形態では、一つのＯＮＵ２０には下段ＰＯＮの一つの論理リンクを対応づけており、複数のサービスクラスを想定する場合であっても、一つの論理リンク内にサービスクラスに対応づけられた複数のキューを構成することを前提とした。しかし、一つのＯＮＵ２０に対してもサービスクラスに対応づけられた複数の論理リンクを構成するようにしてもよい。
【０１３０】
このような一つのＯＮＵ２０に複数の論理リンクを想定した場合は、上述の第１実施形態においては、同じサービスクラスに属する論理リンクについて、それぞれ、ＰＯＮ回線１の論理リンクとＰＯＮ回線２の論理リンクとを１対多で対応させることにすればよい。
同様に、上述の第２実施形態においては、同じサービスクラスに属する論理リンクについて、それぞれ、ＰＯＮ回線１の論理リンクとＰＯＮ回線２の論理リンクとを１対１で対応させることにすればよい。
【０１３１】
また、上述の実施形態の中継装置３０において、上段ＰＯＮ（ＰＯＮ１）の特定波長を装置内で分離して、光信号のまま下段ＰＯＮに合波する別経路を設けてもよい。このとき、光アンプ等により光パワーを増幅させてもよい。特定波長は、ＯＴＤＲ試験や映像信号の放送などに使用できる。
【０１３２】
また、上述の実施形態では、下段ＰＯＮをＧ−ＥＰＯＮとしたが、１０Ｇ−ＥＰＯＮを併用したデュアルレートＰＯＮを下段ＰＯＮに採用してもよい。この場合、Ｇ−ＥＰＯＮのＯＮＵ２０と１０Ｇ−ＰＯＮのＯＮＵ２０が同一の下段ＰＯＮに共存するので、中継装置３０は、登録されたＯＮＵ２０のタイプに応じて使用レートを決定することになる。
更に、上段ＰＯＮとして１０Ｇ−ＥＰＯＮの送受信手段に加えて、Ｇ−ＥＰＯＮの送受信手段を中継装置３０に設け、あるいは１０Ｇ−ＥＰＯＮの送受信手段がＧ−ＥＰＯＮの送受信機能も備え、設定により一方を動作させるにようにしてもよい。
【０１３３】
下段ＰＯＮのデュアルレート対応と併せて、中継装置３０は、本発明の動作に加えて、Ｇ−ＥＰＯＮの中継装置として、或いは１０Ｇ−ＥＰＯＮの中継装置として動作することになり、中継装置としての適用領域が拡大する。
また、上述の実施形態では、中継装置３０は上段ＰＯＮ（ＰＯＮ１）に対する制御フレームの処理と、下段ＰＯＮに対する制御フレームの処理を一つの制御部２４が実行している。
【０１３４】
更に、上述の実施形態では、登録、離脱及びＯＡＭループバック試験に関して、上段ＰＯＮ（ＰＯＮ１）と下段ＰＯＮの制御メッセージを関連させる例を示したが、その他に、ＯＮＵ２０の「スリープ制御」、「暗号鍵の通知や更新」、「ＯＮＵ管理」などにおいても、制御メッセージを関連させてもよい。
【０１３５】
例えば、上述の第１実施形態においてスリープ制御を行う場合には、中継装置３０がＯＬＴ１０からスリープ指示を受けると、その中継装置３０は、送信データがないことを条件として、配下のＯＮＵ２０にスリープ指示を送信し、すべてのＯＮＵ２０から肯定的なスリープ応答が得られた場合に、自装置のスリープ応答をＯＬＴ１０に返すようにすればよい。
この場合、ＯＮＵ２０の下段ＰＯＮへの送信動作をスリープさせることができ、ＯＮＵ２０の省電力化を図ることができる。さらに、すべてのＯＮＵ２０がスリープする場合は、中継装置３０の上段ＰＯＮへの送信動作をスリープさせることができ、中継装置３０の省電力化を図ることができる。
【０１３６】
また、上述の第２実施形態においてスリープ制御を行う場合には、中継装置３０は、ＯＬＴ１０からのスリープ指示を対応する論理リンクに中継し、ＯＮＵ２０からのスリープ応答の許否結果をそのままＯＬＴ１０に報告することとし、配下のＯＮＵ２０のスリープ時間の重複時間で自身のスリープ動作を行うようにすればよい。
この場合、ＯＮＵ２０の下段ＰＯＮへの送信動作だけでなく、下段ＰＯＮからの受信動作もスリープさせることができ、ＯＮＵ２０の省電力効果をより向上することができる。さらに、すべてのＯＮＵ２０のスリープが重複した期間においては、中継装置３０の上段ＰＯＮへの送信動作だけでなく、上段ＰＯＮからの受信動作もスリープさせることができ、中継装置３０の省電力効果をより向上することができる。
【０１３７】
また、上述の実施形態において、中継装置３０は複数の下段ＰＯＮを備えてもよい。この場合、ＬＬＩＤ解決テーブル３６は下段ＰＯＮとそのＰＯＮにおけるＬＬＩＤを一体として解決するようにすればよい。
【０１３８】
＜第３実施形態＞
〔第３実施形態の装置構成等〕
本発明の第３実施形態に係る光通信システム、ＯＬＴ１０、ＯＮＵ２０及び中継装置３０の構成は、それぞれ、第１実施形態の場合（図１〜図４参照）と同様である。
また、登録シーケンス、多重アクセスシーケンス及び離脱シーケンスについても、それぞれ、第１実施形態の場合（図５〜図６参照）と同様である。
【０１３９】
もっとも、第３実施形態では、ＯＮＵ２０のＰＯＮ送受信部２１（図３参照）が、上り送信機能を停止する「スリープ機能」を有する。ＰＯＮ送受信部２１は、制御部２４から入力されるスリープ信号が有効であれば、自身のレーザダイオードと送信回路の電源を遮断して送信機能を停止し、消費電力を低減させる。
同様に、ＯＮＵ２０の送信処理部２２（図３参照）も「スリープ機能」を有する。送信処理部２２は、制御部２４から入力されるスリープ信号が有効であれば、自身の処理を停止し、消費電力を低減させる。
【０１４０】
また、第３実施形態では、中継装置３０の第１ＰＯＮ送受信部３１と第１送信処理部３２（図４参照）も、それぞれ、ＯＮＵ２０のＰＯＮ送受信部２１と送信処理部２２と同様の「スリープ機能」を有する。
このように、第３実施形態では、ＯＮＵ２０と中継装置３０が、上り送信機能のみを所定時間だけ停止するスリープ機能を有する。
【０１４１】
〔ＯＬＴとＯＮＵが実行するスリープ制御〕
第３実施形態のＯＬＴ１０とＯＮＵ２０は、次の「スリープ制御」を実行可能である。このスリープ制御は、中継装置３０を介在しない通常のＰＯＮの場合と同様である。
ＯＬＴ１０の制御部１２は、ＯＮＵ２０から受信したレポートメッセージを参照し、所定期間を過ぎても帯域要求がないか、帯域要求があっても所定水準以下であった場合に、そのＯＮＵ２０に対して、制御フレームの一種として「スリープ指示」を送信する。
【０１４２】
ＯＮＵ２０制御部２４は、ＯＬＴ１０からスリープ指示を受け取ると、ＯＬＴ１０へ送信すべきデータの有無を所定水準に照らして確認し、制御フレームの一種である「スリープ応答」として、データがある場合は「Ｎａｃｋ」を返す。
また、ＯＮＵ２０の制御部２４は、データがない場合には、「Ａｃｋ」を返すとともに、所定のスリープ期間だけ送信スリープ信号を有効にする。
【０１４３】
ＯＬＴ１０の制御部１２は、ＯＮＵ２０からスリープ応答を受け取ると、それがＮａｃｋである場合は通常の動作を継続する。
また、ＯＬＴ１０の制御部１２は、スリープ応答がＡｃｋである場合は、そのＯＮＵ２０に対して所定のスリープ期間だけノーマルゲートの送信を停止し、このスリープ期間中は、レポートメッセージやＯＡＭメッセージを受信しなくても、ＭＰＣＰリンクやＯＡＭリンクを維持する。
【０１４４】
そして、ＯＬＴ１０の制御部１２は、スリープ期間（例えば、スリープ指示などで設定）が終了すると、通常の動作を再開する。
なお、第３実施形態でのスリープ動作は、上記の通り、上り送信に限定される。このため、下り方向のユーザフレームは、通常通りに通信される。
【０１４５】
〔中継装置がある場合のスリープ制御〕
図１２は、中継装置３０を含む第３実施形態の光通信システムにおける、スリープ制御シーケンスを示す図である。
より具体的には、図１２では、上段ＰＯＮでやり取りされるスリープ指示及びスリープ応答のメッセージと、下段ＰＯＮにおいてやり取りされるスリープ指示及びスリープ応答のメッセージとの関連を表している。
【０１４６】
図１２のスリープ制御のシーケンスにおいて、ＯＬＴ１０とＯＮＵ２０が行うスリープ動作については、上述の通り、通常のＰＯＮの場合と同様である。
図１２に示すように、中継装置の制御部３４は、ＯＬＴからスリープ指示を受けると、ＯＬＴへ送信すべきデータの有無を所定水準に照らして確認し、自装置に上りデータがある場合は、ＯＬＴにＮａｃｋを返して通常動作を継続する（図１２の左半部における最も下側の「スリープ応答（Ｎａｃｋ）」参照）。
【０１４７】
また、中継装置の制御部３４は、ＯＬＴからスリープ指示を受け取った時に、自装置に上りデータがない場合は、配下のすべてのＯＮＵ（図例ではＯＮＵ１とＯＮＵ２）に、スリープ指示を送る（図１２の右半部における各「スリープ指示」参照）。
中継装置の制御部３４は、配下のＯＮＵのうち、Ｎａｃｋのスリープ応答を返すＯＮＵ１，２が１つでもあった場合には、Ｎａｃｋのスリープ応答をＯＬＴに返す（図１２の左半部における上から２番目の「スリープ応答（Ｎａｃｋ）」参照）。
【０１４８】
すなわち、中継装置の制御部３４は、下段ＰＯＮの配下のすべてのＯＮＵ１，２のスリープ応答がＡｃｋであった場合に限り、ＯＬＴにＡｃｋのスリープ応答を返す（図１２の左半部における最初の「スリープ応答（Ａｃｋ）」参照）。
この場合、中継装置の制御部３４は、自装置についても所定のスリープ期間だけスリープ信号を有効にし、上り送信機能をスリープさせ、スリープ応答がＡｃｋであったＯＮＵ１，２に対して、所定のスリープ期間だけノーマルゲートの送信を停止する。
【０１４９】
なお、中継装置の制御部３４は、上記スリープ応答がＡｃｋであったＯＮＵ１，２のスリープ期間中において、ＯＮＵ１，２からレポートメッセージやＯＡＭメッセージを受信しなくても、当該ＯＮＵ１，２とのＭＰＣＰリンクやＯＡＭリンクを維持する。
ここで、中継装置と各ＯＮＵ１，２のスリープ期間は、スリープ指示に記すパラメータで与えてもよいし、別途ＯＡＭメッセージなどで設定してもよい。
【０１５０】
また、中継装置と各ＯＮＵ１，２のスリープ期間は、同じ値であってもよいし、異なる値であってもよい。例えば、中継装置と各ＯＮＵ１，２との間のＲＴＴ（Round Trip Time ）を考慮して、各ＯＮＵ１，２のスリープ期間を、中継装置のスリープ期間よりもＲＴＴ分だけ長くしてもよい。
【０１５１】
〔第３実施形態の効果〕
第３実施形態の中継装置３０によれば、第１実施形態の場合と比べて、更に次の効果を奏する。
なお、以下において、ＯＬＴ１０が上段ＰＯＮに下り送信するスリープ指示を「第１スリープ指示」といい、中継装置３０が下段ＰＯＮに下り送信するスリープ指示を「第２スリープ指示」という場合がある。また、ＯＮＵ２０が下段ＰＯＮに上り送信するスリープ応答を「第２スリープ応答」といい、中継装置３０が上段ＰＯＮに上り送信するスリープ応答を「第１スリープ応答」という場合がある。
【０１５２】
第３実施形態の中継装置３０では、制御部３４が、ＰＯＮ回線１，２間の対応関係（第３実施形態では、論理リンクが１対多で対応すること）に従って、ＯＬＴ１０から取得した１つの第１スリープ指示から、ＯＮＵ２０に送信する第２スリープ指示を生成する。
従って、上段ＰＯＮの１つの第１スリープ指示が、中継装置３０によって下段ＰＯＮの１又は複数の第２スリープ指示に変換されて、マルチキャスト的に各ＯＮＵ２０に伝送される。
【０１５３】
このため、上段ＰＯＮのＯＬＴ１０が、下段ＰＯＮのＯＮＵ２０の上り送信のスリープ動作を集中的に制御できるようになり、ＯＮＵ２０がウェイクアップした途端に中継装置３０が上り送信をスリープしたりすることがなくなるので、上りトラフィックの再開遅延を防止することができる。
【０１５４】
また、第３実施形態の中継装置３０によれば、制御部３４が、ＯＮＵ２０が送信する第２スリープ応答がすべて肯定的である場合に、ＯＬＴ１０に対してＡｃｋの第１スリープ応答を送信するとともに、第１ＰＯＮ送受信部３１又は第１送信処理部３２のうちの少なくとも１つの送信機能を休止させる、自装置のスリープ動作を行う。
従って、中継装置３０の配下のすべてのＯＮＵ２０が上り送信をスリープしていることを条件として、中継装置３０の上り送信をスリープさせることができ、中継装置３０の省電力化を図ることができる。
【０１５５】
＜第４実施形態＞
〔第４実施形態の装置構成等〕
本発明の第４実施形態に係る光通信システム、ＯＬＴ１０、ＯＮＵ２０及び中継装置３０は、第２実施形態と基本的に同様である。
【０１５６】
すなわち、第４実施形態においても、光通信システム、ＯＬＴ１０及びＯＮＵ２０の構成は、それぞれ、第１実施形態の場合（図１〜図３参照）と同様であるが、中継装置３０は、上段のＰＯＮ１に対して複数の「論理ＯＮＵ」として振舞い、かかる論理ＯＮＵは、下段のＰＯＮ２ｊ（ｊ＝１，２……ｎ）のＯＮＵ２０と１対１で対応するように設けられている。
【０１５７】
また、第４実施形態では、上位網において、フレームにＯＮＵ１０を識別するためのＶＬＡＮ（Virtual LAN ）タグを付加するように運用されており、図２に示すＯＬＴ１０の下りバッファ１８は、ＶＬＡＮごとに構成されている。以下、このＶＬＡＮごとのＯＬＴ１０の下りバッファ１８を、「ＦＩＦＯ群１８」という。
ＯＬＴ１０の送信処理部１５は、ＦＩＦＯ群１８の空でないＦＩＦＯからラウンドロビンでフレームを取り出す。
【０１５８】
また、ＯＬＴ１０の送信処理部１５及び受信処理部１３は、ＬＬＩＤ解決テーブルテーブル１４を参照して、ＶＬＡＮＩＤ（ＶＬＡＮの識別子）とＬＬＩＤの対応を解決する。受信処理部１３は、解決したＶＬＡＮＩＤを受信フレームに付加或いは上書きし、上りバッファ１７に送る。
更に、図４に示す中継装置３０の下りバッファ４１では、保存されているデータ量が論理リンクごとにカウントされている。
【０１５９】
第４実施形態では、ＯＮＵ２０のＰＯＮ送受信部２１（図３参照）が、送受信双方の機能を停止する「スリープ機能」を有する。ＰＯＮ送受信部２１は、制御部２４から入力されるスリープ信号が有効であれば、自身のレーザダイオードと送信回路及びフォトダイオードと受信回路の電源を遮断して送受信双方の機能を停止し、消費電力を低減させる。
同様に、ＯＮＵ２０の送信処理部２２及び受信処理部２３（図３参照）もそれぞれ「スリープ機能」を有する。これらの処理部２２，２３は、制御部２４から入力されるスリープ信号が有効であれば、自身の処理を停止し、消費電力を低減させる。
【０１６０】
また、第４実施形態では、中継装置３０の第１ＰＯＮ送受信部３１、第１送信処理部３２及び第１受信処理部３３（図４参照）も、それぞれ、ＯＮＵ２０のＰＯＮ送受信部２１、送信処理部２２及び受信処理部２３と同様の「スリープ機能」を有する。
このように、第４実施形態では、ＯＮＵ２０と中継装置３０が、上り送信機能と下り受信機能の双方を所定時間だけ停止するスリープ機能を有する。
【０１６１】
〔ＯＬＴとＯＮＵが実行するスリープ制御〕
第４実施形態のＯＬＴ１０とＯＮＵ２０は、次の「スリープ制御」を実行可能である。このスリープ制御は、中継装置３０を介在しない従来ＰＯＮの場合と同様である。
ＯＬＴ１０の制御部１２は、ＯＮＵ２０との論理リンクを順に調べ、所定期間だけ帯域要求がないか、帯域要求があっても所定水準以下であり、かつ、ＦＩＦＯ群１８の当該論理リンクに対応したＦＩＦＯが空であるか、所定水準以下であった場合に、送信処理部１５へそのＦＩＦＯのスケジュールを禁止するように指示するとともに、その論理リンクに対して、制御フレームの一種として「スリープ指示」を送信する。
【０１６２】
ＯＮＵ２０の制御部２４は、ＯＬＴ１０からスリープ指示を受け取ると、ＯＬＴ１０へ送信すべきデータの有無を所定水準に照らして確認し、制御フレームの一種である「スリープ応答」として、データがある場合は「Ｎａｃｋ」を返す。
また、ＯＮＵ２０の制御部２４は、データがない場合には、「Ａｃｋ」を返すとともに、所定のスリープ期間だけスリープ信号を有効にする。
【０１６３】
ＯＬＴ１０の制御部１２は、ＯＮＵ２０からスリープ応答を受け取ると、それがＮａｃｋである場合は、送信処理部１５へ前記ＦＩＦＯのスケジュールを再開するように指示するとともに、通常の動作を継続する。
また、ＯＬＴ１０の制御部１２は、スリープ応答がＡｃｋである場合は、そのＯＮＵ２０に対して所定のスリープ期間だけノーマルゲートの送信を停止し、このスリープ期間中は、レポートメッセージやＯＡＭメッセージを受信しなくても、ＭＰＣＰリンクやＯＡＭリンクを維持する。
【０１６４】
そして、ＯＬＴ１０の制御部１２は、スリープ期間（例えば、スリープ指示などで設定）が終了すると、送信処理部１５へそのＦＩＦＯのスケジュールを再開するように指示するとともに、通常の動作を再開する。
なお、第４実施形態のスリープ動作は、上記の通り、上り送信だけでなく下り受信にも適用されるが、この点で、スリープ動作が上り送信に限定される前述の第３実施形態の場合と異なる。
【０１６５】
〔中継装置がある場合のスリープ制御〕
図１３及び図１４は、中継装置３０を含む第４実施形態の光通信システムにおける、スリープ制御シーケンスを示す図である。なお、図１４は図１３の続きである。
より具体的には、図１３及び図１４では、上段ＰＯＮでやり取りされるスリープ指示及びスリープ応答のメッセージと、下段ＰＯＮにおいてやり取りされるスリープ指示及びスリープ応答のメッセージとの関連を表している。
【０１６６】
図１３及び図１４のスリープ制御のシーケンスにおいて、ＯＬＴ１０とＯＮＵ２０が行うスリープ動作については、上述の通り、通常のＰＯＮの場合と同様である。
図１３に示すように、中継装置の制御部３４は、例えば、ＬＬＩＤ＝Ａの論理リンクに対するスリープ指示をＯＬＴから受け取ると、ＯＮＵ１へ送信すべきデータの有無と、ＯＬＴへ送信すべきデータの有無を所定水準に照らして確認し、データがない場合は、ＰＯＮ回線１のＬＬＩＤ＝Ａの論理リンクを、ＰＯＮ回線２のＬＬＩＤ＝Ｘの論理リンクに変換して、スリープ指示を送信する。
【０１６７】
また、中継装置の制御部３４は、ＬＬＩＤ＝Ｘの論理リンクからのスリープ応答がＡｃｋである場合は、ＬＬＩＤ＝Ａの論理リンクを通して、Ａｃｋのスリープ応答をＯＬＴに返すとともに、ＬＬＩＤ＝Ｘの論理リンクに対して、所定のスリープ期間（以下、「スリープ期間Ｔｘ」とする。）だけノーマルゲートの送信を停止する。
このスリープ期間中は、中継装置の制御部３４は、レポートメッセージやＯＡＭメッセージを受信しなくても、ＭＰＣＰリンクやＯＡＭリンクを維持する。
【０１６８】
図１３の例では、中継装置の制御部３４は、上段ＰＯＮから受け取ったＬＬＩＤ＝Ｂの論理リンクに対するスリープ指示を、ＬＬＩＤ＝Ｂに対応する下段ＰＯＮの論理リンク（ＬＬＩＤ＝Ｙ）に変換してスリープ指示を送信し、ＬＬＩＤ＝Ｙの論理リンクからＡｃｋのスリープ応答を受信している。
この場合、中継装置の制御部３４は、ＯＮＵ１の場合と同様に、ＬＬＩＤ＝Ｂの論理リンクを通して、Ａｃｋのスリープ応答をＯＬＴに返すとともに、ＬＬＩＤ＝Ｙの論理リンクに対して、所定のスリープ期間（以下、「スリープ期間Ｔｙ」とする。）だけノーマルゲートの送信を停止する。
【０１６９】
そして、中継装置の制御部３４は、下段側のＰＯＮ回線２において、開設されているすべての論理リンクに渡って重複するスリープ時間が所定時間以上である場合に、その時間内において自装置のスリープ信号を有効にする。
図１３の例では、中継装置の制御部３４は、ＯＮＵ１についてのスリープ期間Ｔｘと、ＯＮＵ２についてのスリープ期間Ｔｙとが重複する時間だけ、自装置のスリープ信号を有効にする。
【０１７０】
一方、図１４に示すように、中継装置の制御部３４は、ＬＬＩＤ＝Ｘ（ＬＬＩＤ＝Ｙでもよい。）の論理リンクからＮａｃｋのスリープ応答を受け取った場合は、対応するＬＬＩＤ＝Ａ（ＬＬＩＤ＝Ｂでもよい。）の論理リンクを通して、Ｎａｃｋのスリープ応答をＯＬＴに返す。
また、中継装置の制御部３４は、例えば、ＬＬＩＤ＝Ｂ（ＬＬＩＤ＝Ａでもよい。）の論理リンクに対するスリープ指示を受け取った時に、ＯＮＵ２へ送信すべきデータ、或いは、ＯＬＴへ送信すべきデータがあった場合には、Ｎａｃｋのスリープ応答をＯＬＴに送信し、通常動作を継続する。
【０１７１】
なお、第３実施形態の場合と同様に、各ＯＮＵ１，２のスリープ期間は、スリープ指示に記すパラメータとして与えてもよいし、別途ＯＡＭメッセージ等で設定してもよい。
また、中継装置の制御部３４は、下段側のＰＯＮ回線２へのスリープ指示を、第１受信処理部３３と下りバッファ４１とを経由させてもよい。この場合、下りバッファ４１に保存されているフレームをスリープ指示が追い超すことがないので、ＯＬＴからスリープ指示を受け取った場合に、ＯＮＵへ送信すべきデータの有無をチェックしなくても、常にデータがないと判定できる。
【０１７２】
〔第４実施形態の効果〕
第４実施形態の中継装置３０によれば、第２実施形態の場合と比べて、更に次の効果を奏する。
すなわち、第４実施形態の中継装置３０では、制御部３４が、ＰＯＮ回線１，２間の対応関係（第４実施形態では、論理リンクが１対１で対応すること）に従って、ＯＬＴ１０から取得した１つの第１スリープ指示に基づいて、ＯＮＵ２０に送信する１つの第２スリープ指示を生成する。
【０１７３】
また、制御部３４が、上記対応関係に従って、ＯＮＵ２０から取得した、第２スリープ指示に対応する１つの第２スリープ応答に基づいて、第１スリープ指示に対応する１つの第１スリープ応答を生成する。
従って、上段ＰＯＮの１つの第１スリープ指示が、中継装置３０によって下段ＰＯＮの１つの第２スリープ指示に変換されて特定のＯＮＵ２０に伝送され、下段ＰＯＮの１つの第２スリープ応答が、中継装置３０によって上段ＰＯＮの１つの第１スリープ応答に変換されて、ＯＬＴ１０に伝送される。
【０１７４】
このため、第４実施形態では、上段ＰＯＮのＯＬＴ１０が、下段ＰＯＮのＯＮＵ２０の上り送信と下り受信のスリープ動作を集中的に制御できるようになり、ＯＮＵ２０と中継装置３０との間のＰＯＮ回線１において、送信動作のみならず、受信動作もスリープさせることができる。
従って、ＯＮＵ２０がウェイクアップした途端に中継装置３０が上り送信と下り受信をスリープしたりすることがなく、上り下りのトラフィックの再開遅延を防止することができる。
【０１７５】
また、中継装置３０は、ＯＬＴ１０からの第１スリープ指示に１対１で連動して、ＯＮＵ２０への第２スリープ指示を行うので、ＯＮＵ２０のスリープ期間中に、ＯＬＴ１０から当該ＯＮＵ２０宛の下りユーザフレームを受信することはない。
従って、スリープ期間中の下りトラフィックをバッファリングするためのメモリを中継装置３０に設ける必要なく、中継装置３０の製作コストを低減して経済化を図れるという利点もある。
【０１７６】
更に、第４実施形態では、中継装置３０が、配下のＯＮＵ２０のスリープ期間Ｔｘ，Ｔｙが重複する期間に、自身の上り送信機能と下り受信機能を休止させるスリープ動作を行うことができるので、中継装置３０についても省電力化を図ることができる。
【０１７７】
＜その他の変形例＞
第４実施形態におけるスリープ動作は送受信双方の機能を停止するものとしたが、送信機能あるいは受信機能の一方の機能を停止するものであってもよい。同様に、第３および第４実施形態において、必ずしも例示したスリープ対象すべてを停止させる必要はなく、いずれかの対象が停止すればよい。
【０１７８】
また、第３および第４実施形態において、ＯＬＴ１０の制御部１２あるいは中継装置３０の制御部３４は、配下の中継装置３０あるいはＯＮＵ２０がスリープしている間、スリープしている相手へのノーマルゲートの送信を停止するとしたが、ノーマルゲートの送信を継続してもよい。そして、そのノーマルゲートに対応して、何らかのフレーム（応答）を受信した場合、ＯＬＴ１０あるいは中継装置３０はその応答を発した相手に対するスリープ動作を解除してもよい。
【符号の説明】
【０１７９】
１０ 局側装置（ＯＬＴ）
２０ 宅側装置（ＯＮＵ）
３０ 中継装置
３１ 第１ＰＯＮ送受信部（第１送受信部）
３２ 第１送信処理部（中継処理部）
３３ 第１受信処理部（中継処理部）
３４ 制御部
３５ 第２受信処理部（中継処理部）
３６ ＬＬＩＤ解決テーブル
３７ 第２送信処理部（中継処理部）
３８ 第２ＰＯＮ送受信部（第２送受信部）
３９ 第１上りバッファ（制御フレーム用）
４０ 第２上りバッファ（ユーザフレーム用）
４１ 下りバッファ
４２ ループ用バッファ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＰＯＮ（Passive Optical Network）システムを構成する局側装置と宅側装置の間の伝送距離を延ばすための中継装置と中継方法、及び、その中継装置を用いた光通信システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
ＰＯＮシステムは、Ｐ２ＭＰ(Point to Multi Point)の接続形態における光分岐を無電力で行う光通信システムであり、局側装置と、これに接続された光ファイバから光カプラを介して複数の光ファイバに分岐した一芯の光ファイバ網と、分岐した光ファイバの終端にそれぞれ接続された宅側装置とを備えている。
このＰＯＮシステムにおいては、半導体レーザ等の光源を直接或いは外部変調したＮＲＺ（Non-Return to Zero）光信号を伝送し、情報を送受信する。
【０００３】
局側装置が送信する下り光信号は各宅側装置に放送形式で伝送され、各宅側装置は自分宛の信号のみを受信処理する。逆に、宅側装置からの上り光信号は、衝突を防止すべく局側装置によって時分割多重方式で管理されており、局側装置は各宅側装置からの上り光信号をバースト的に受信する。
かかるＰＯＮシステムでは、分岐数や伝送距離が大きくなるほど通信品質が悪化するので、３２分岐以内でかつ２０ｋｍ以内の伝送距離で運用するのが通常である。
【０００４】
そこで、局側装置と宅側装置の間の伝送距離をできるだけ延ばすため、８個のＧ−ＥＰＯＮを相対向する１対の中継装置によって１０Ｇに多重する、ＰＯＮ多重中継装置が提案されている（特許文献１参照）。
また、伝送距離の延長を図る別の中継装置として、Ｇ−ＥＰＯＮの光信号を電気信号に再生同期して中継する中継装置も既に知られている（特許文献２参照）。
【０００５】
更に、ＰＯＮシステムの宅側装置の消費電力を削減するため、局側装置からのスリープ指令を契機として、所定のスリープ時間だけ宅側装置が通信を停止させる間欠起動方式のスリープ制御も既に知られている（非特許文献１参照）。
このスリープ制御では、スリープ時間の情報を含むスリープ指令を局側装置が特定の宅側装置に送信し、所定のスリープ条件を満たしている場合に、宅側装置が指定されたスリープ時間だけスリープ状態に遷移するものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００８−０１７２６４号公報
【特許文献２】特開２００７−２２１６８８号公報
【非特許文献】
【０００７】
【非特許文献１】「低消費電力１０Ｇ−ＥＰＯＮ装置向け制御インタフェースに関する一検討」（坂本健ほか５名） 信学技報 vol.110, no.20, pp.7-12, 2010年4月
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
上記特許文献１に記載の中継装置では、８個のＧ−ＥＰＯＮを１０Ｇの中継装置に集約する方式であるから、Ｇ−ＥＰＯＮの数だけ局側装置が必要であり、また、その局側装置の数だけ上位網とのインタフェースが必要である。
従って、局側装置と宅側装置の間の伝送距離を延ばすことはできるが、システム全体としては不経済であるという欠点がある。
【０００９】
上記特許文献２に記載の中継装置は、ＰＯＮ光信号を光電変換した電気信号を物理層レベルで再生同期するものであり、中継時に伝送レートが増える訳ではない。従って、通常のＰＯＮシステムと同様に、分岐数を増やした場合に帯域が減少するという欠点がある。
また、分岐数を多くすると、制御メッセージで消費される帯域が増え、ユーザデータが使用できる全体の帯域が減少するので、ユーザ当りの帯域が減少するし、上り方向では、バーストオーバーヘッド分の無効帯域が増加するので更に帯域が減少する。
【００１０】
本発明は、かかる従来の問題点に鑑み、伝送距離を経済的に延ばすことができる光通信システムを構成可能な中継装置を提供することを第１の目的とする。
また、本発明は、ユーザ当たりの帯域を確保しつつ分岐数を増加できる光通信システムを構成可能な中継装置を提供することを第２の目的とする。
【００１１】
一方、後述の通り、本発明の中継装置を使用すれば、上段ＰＯＮと下段ＰＯＮとを備えた多段接続の光通信システムを構成できる。
しかし、かかる多段接続の光通信システムの局側装置と中継装置のそれぞれに、前記した従来の間欠起動方式のスリープ制御を独自に行わせると、上段ＰＯＮと下段ＰＯＮとのスリープ制御が別個独立に稼働し、トラフィックの再開に時間がかかる場合があるという新たな問題が生じる。
【００１２】
その理由は、局側装置が配下の中継装置に対するスリープ制御を独自に行い、各中継装置が配下の宅側装置に対するスリープ制御を独自に行うと、中継装置と宅側装置が同時にスリープすることはまれであり、宅側装置がウェイクアップすると同時に中継装置がスリープしたりすることが発生する可能性があり、通信システム全体で見た場合のスリープ期間が、中継装置のスリープ時間と宅側装置のスリープ期間の論理和となる場合があるからである。
【００１３】
本発明は、かかる問題点に鑑み、上段ＰＯＮと下段ＰＯＮを有する光通信システムにおいてスリープ制御を行う場合に、トラフィックの再開遅延を防止できる中継装置を提供することを第３の目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
（１） 本発明の中継装置は、上段側の第１ＰＯＮ回線に対する光信号の送受信と、その光信号と電気信号との相互変換を行う第１送受信部と、下段側の第２ＰＯＮ回線に対する光信号の送受信と、その光信号と電気信号との相互変換を行う第２送受信部と、前記第１送受信部が受信した下りフレームを前記第２送受信部に中継し、前記第２送受信部が受信した上りフレームを前記第１送受信部に中継する中継処理部と、前記第１送受信部が局側装置に送信する前記上りフレームの送信については、前記局側装置が行う上り多重アクセス制御に従い、前記第２送受信部が宅側装置から受信する前記上りフレームの受信については、独自に上り多重アクセス制御を行う制御部と、を備えていることを特徴とする。
【００１５】
本発明の中継装置によれば、制御部が、局側装置に送信する上りフレームの送信については、局側装置が行う上り多重アクセス制御に従い、宅側装置から受信する上りフレームの受信については、独自に上り多重アクセス制御を行うので、例えば図１に示すような、１つの局側装置を頂点として複数の中継装置を接続する上段ＰＯＮと、その中継装置の配下に更に複数の宅側装置を接続する下段ＰＯＮとを備えた、多段接続の光通信システムを構成できる。
【００１６】
従って、中継装置の介在によって単に伝送距離が延びるだけでなく、１つの局側装置に対して中継装置を介して多数の宅側装置を収容することができ、光通信システム全体のコストを抑えることができる。
このため、伝送距離を経済的に延ばすことができる光通信システムを構成することができ、前記第１の目的が達成される。
【００１７】
（２） 本発明の中継装置において、前記第１送受信部は前記第２送受信部よりも高い伝送レートで上りの前記光信号を送信可能であり、前記中継処理部は、前記両送受信部間の上りの前記伝送レートの差を吸収するための上りバッファを有することが好ましい。
この場合、上段ＰＯＮの上りの伝送レート（例えば１０Ｇ）が下段ＰＯＮの上りの伝送レート（例えば１Ｇ）よりも高い光通信システムを構成することができ、上段ＰＯＮの分岐数を増大してもユーザ当たりの上りの帯域を有効に確保できる。
このため、ユーザ当たりの帯域を確保しつつ分岐数を増加できる光通信システムを構成することができ、前記第２の目的が達成される。
【００１８】
（３） 本発明の中継装置において、前記第１送受信部は前記第２送受信部よりも高い伝送レートで下りの前記光信号を受信可能であり、前記中継処理部は、前記両送受信部間の下りの前記伝送レートの差を吸収するための上りバッファを有することが好ましい。
この場合、上段ＰＯＮの下りの伝送レート（例えば１０Ｇ）が下段ＰＯＮの下りの伝送レート（例えば１Ｇ）よりも高い光通信システムを構成することができ、上段ＰＯＮの分岐数を増大してもユーザ当たりの下りの帯域を有効に確保できる。
このため、ユーザ当たりの帯域を確保しつつ分岐数を増加できる光通信システムを構成することができ、前記第２の目的が達成される。
【００１９】
（４） 本発明の中継装置において、前記中継処理部は、前記第１ＰＯＮ回線の論理リンクと前記第２ＰＯＮ回線の論理リンクとを１対多で対応させる中継が可能であることが好ましい。
この場合、第１ＰＯＮ回線の論理リンクの数が宅側装置の数ではなく中継装置の数に依存することになるので、中継装置の配下の宅側装置の数が多くなった場合でも、制御メッセージのオーバーヘッドやバーストオーバーヘッドが変わらず、ユーザ当りの帯域の無用な低下を防ぐことができる。
【００２０】
（５） また、この場合の局側装置に対する登録及び離脱シーケンスとして、前記制御部は、前記第２ＰＯＮ回線の前記論理リンクのいずれかが開設された場合に前記第１ＰＯＮ回線の前記論理リンクの開設を前記局側装置に要求し、前記第２ＰＯＮ回線の前記論理リンクのすべてが切断された場合に前記第１ＰＯＮ回線の前記論理リンクの切断を前記局側装置に要求することが好ましい。
【００２１】
中継装置の制御部が、上記のような手順で第１ＰＯＮ回線の論理リンクの開設と切断を局側装置に要求するようにすれば、中継装置の配下で稼働する宅側装置がない場合には、その中継装置は局側装置に登録されない。
このため、局側装置と中継装置との間で無駄な制御メッセージが発生することにより、上段ＰＯＮのユーザ帯域の無用な低下を防止することができる。
【００２２】
（６） また、本発明の中継装置において、前記中継処理部は、前記中継処理部は、前記第１ＰＯＮ回線の論理リンクと前記第２ＰＯＮ回線の論理リンクとを１対１で対応させる中継が可能なものであってもよい。
この場合、局側装置が宅側装置に１対１で対応した論理リンクを管理することができるので、宅側装置ごとのきめ細かいＱｏＳ制御や、宅側装置間のよりよい公平性を実現することができる。
【００２３】
（７） また、この場合の局側装置に対する登録及び離脱シーケンスとして、前記制御部は、前記第２ＰＯＮ回線の前記論理リンクを開設する度に前記第１ＰＯＮ回線の前記論理リンクの開設を前記局側装置に要求し、前記第２ＰＯＮ回線の前記論理リンクを切断する度に前記第１ＰＯＮ回線の前記論理リンクの切断を前記局側装置に要求するようにすればよい。
このようにすれば、ＰＯＮ回線間における論理リンクの１対１対応を確保しつつ、中継装置の配下の宅側装置を局側装置に対して適切に登録及び離脱させることができる。
【００２４】
（８） また、この場合、前記中継処理部が、前記局側装置からのループバック開設要求を前記宅側装置に中継するとともに、前記宅側装置からのループバック開設応答を前記局側装置に中継し、前記局側装置からのループバック試験フレームを前記宅側装置に中継するとともに、前記宅側装置からのループバック試験フレームを前記局側装置に中継することが好ましい。
【００２５】
このようにすれば、局側装置が、上段ＰＯＮと下段ＰＯＮを連結させてＯＡＭループバック試験を実施できるようになるので、中継装置内のバッファなどに関連する障害も検出することができ、光通信システムの保守性をより向上させることができる。
【００２６】
（９） 本発明の中継装置において、前記中継処理部は、前記第１ＰＯＮ回線の前記論理リンクと前記第２ＰＯＮ回線の前記論理リンクとの対応づけを、同じサービスクラスの前記論理リンクについて行うことにしてもよい。
この場合、サービスクラスに対応づけられた複数の論理リンクが一つの宅側装置に構成されていても、ＰＯＮ回線間の論理リンクの１対多又は１対１の対応づけを行うことができる。
このようにすれば、局側装置、中継装置、および宅側装置を通して論理リンクとサービスクラスの対応が一致するので、サービスクラス毎のきめ細かいＱｏＳ制御を確実に実施することができる。
【００２７】
（１０） 本発明の中継装置において、前記制御部は、前記両ＰＯＮ回線間の所定の対応関係に従って、前記局側装置から取得した第１スリープ指示から、前記宅側装置のための第２スリープ指示を生成することが好ましい。
この場合、上段ＰＯＮの第１スリープ指示が、中継装置によって下段ＰＯＮの第２スリープ指示に変換されて宅側装置に伝送されるので、上段ＰＯＮの局側装置が下段ＰＯＮの宅側装置のスリープ動作を集中的に制御できるようになる。
【００２８】
このため、上段ＰＯＮと下段ＰＯＮとを有する多段接続の光通信システムにおいて、上段ＰＯＮと下段ＰＯＮとでスリープ制御を別個に行う場合に比べて、システム全体のスリープ期間が長期化することがなく、トラフィックの再開遅延を防止することができ、前記第３の目的が達成される。
【００２９】
（１１） 本発明の中継装置において、前記所定の対応関係が、前記第１ＰＯＮ回線の論理リンクと前記第２ＰＯＮ回線の論理リンクとを１対多で対応させる関係である場合には、前記制御部は、１つの前記第１スリープ指示から、前記第２ＰＯＮ回線のすべての論理リンクに対する複数の前記第２スリープ指示を生成すればよい。
【００３０】
この場合であって、複数の前記第２スリープ指示に対応する第２スリープ応答に肯定と否定の両方があった場合、肯定と応答した宅側装置の下り受信機能をスリープさせるとともに、否定と応答した宅側装置への下り送信を継続するためには、中継装置は肯定と応答した宅側装置への下りフレームをスリープ期間一時的にバッファリングし、スリープ期間が終了した後送信しなければならない。このため、宅側装置個別にバッファリングする機構が必要であり、中継装置の製作コストが高くなる。一方、宅側装置のスリープ動作を上り送信機能に限定すれば、下りフレームをスリープ期間にバッファリングする必要はなくなる。
このため、上段ＰＯＮの局側装置が、下段ＰＯＮの宅側装置の上り送信機能のスリープ動作を集中的に制御できるようになる。
【００３１】
（１２） また、前記制御部は、複数の前記第２スリープ指示に対応する第２スリープ応答がすべて肯定的である場合に、前記第１送受信部又は前記中継処理部の一部のうちの少なくとも１つの上り送信機能を休止させる、自装置のスリープ動作を行うことが好ましい。
このようにすれば、中継装置の配下のすべての宅側装置が上り送信をスリープしていることを条件として、中継装置の上り送信をスリープさせることができ、中継装置についても省電力化を図ることができる。
【００３２】
（１３） 一方、前記所定の対応関係が、前記第１ＰＯＮ回線の論理リンクと前記第２ＰＯＮ回線の論理リンクとを１対１で対応させる関係である場合には、前記制御部は、１つの前記第１スリープ指示から、１つの前記第２スリープ指示を生成し、前記第２スリープ指示に対応する１つの第２スリープ応答から、これと同じ許否内容である、前記第１スリープ応答に対応する１つの第１スリープ応答を生成すればよい。
【００３３】
この場合、上段ＰＯＮの局側装置が、下段ＰＯＮの宅側装置からスリープ指示に対する許否内容を得られるので、宅側装置の上り送信機能と下り受信機能の双方を局側装置がスリープ制御することができる。
このため、上段ＰＯＮの局側装置が、下段ＰＯＮの宅側装置の上り送信機能と下り送信機能のスリープ動作を集中的に制御できるようになる。
【００３４】
また、この場合、局側装置からのスリープ指示に１対１対応で連動して、中継装置が配下の宅側装置へのスリープ指示を行うので、宅側装置のスリープ期間中に、局側装置から当該宅側装置宛の下りフレームを中継装置が受信しない。
このため、スリープ期間中の下りトラフィックをバッファリングするためのメモリを中継装置に設ける必要がなく、中継装置の製作コストを低減できるという利点もある。
【００３５】
（１４） また、前記制御部は、複数の前記第２スリープ指示に基づいて行われるスリープ期間が重複する期間に、前記第１送受信部又は前記中継処理部の一部のうちの少なくとも１つの上り送信機能及び／又は下り受信機能を休止させる、自装置のスリープ動作を行うことが好ましい。
このようにすれば、中継装置の配下の宅側装置のスリープ期間が重複していることを条件として、中継装置の上り送信と下り受信をスリープさせることができ、中継装置についても省電力化を図ることができる。
【００３６】
（１５） 本発明の光通信システムは、前記局側装置と、前記局側装置とＰ２ＭＰ形態で接続された上述の（１）〜（１４）のいずれかに記載の複数の中継装置と、前記中継装置とＰ２ＭＰ形態で接続された複数の前記宅側装置と、を備えていることを特徴とする。
このように、本発明の光通信システムは、上述の（１）〜（１４）に記載した本発明の中継装置を備えるので、当該中継装置と同様の作用効果を奏する。
【００３７】
（１６） 本発明方法は、第１ＰＯＮ回線から受信した下りフレームを第２ＰＯＮ回線に中継し、前記第２ＰＯＮ回線から受信した上りフレームを前記第１ＰＯＮ回線に中継する方法であって、前記第１ＰＯＮ回線を用いて局側装置に送信する前記上りフレームの送信については、前記局側装置が行う上り多重アクセス制御に従い、前記第２ＰＯＮ回線を用いて宅側装置から受信する前記上りフレームの受信については、独自に上り多重アクセス制御を行うことを特徴とする。
【００３８】
上記の通り、本発明方法は、上述の（１）に記載した本発明の中継装置が行う中継方法である。従って、本発明方法は、上述の（１）に記載した本発明の中継装置と同様の作用効果を奏する。
【００３９】
（１７） 本発明方法において、前記両ＰＯＮ回線間の所定の対応関係に従って、前記局側装置から取得した第１スリープ指示から、前記宅側装置のための第２スリープ指示を生成することが好ましい。
上記中継方法は、上述の（１０）に記載した本発明の中継装置が行う中継方法である。従って、上記中継方法は、上述の（１０）に記載した本発明の中継装置と同様の作用効果を奏する。
【００４０】
（１８） なお、本発明の中継装置は、上述の（１）に記載した構成を、必ずしも必須とするものではなく、以下の構成の中継装置であってもよい。
上段側の第１ＰＯＮ回線に対する光信号の送受信と、その光信号と電気信号との相互変換を行う第１送受信部と、
下段側の第２ＰＯＮ回線に対する光信号の送受信と、その光信号と電気信号との相互変換を行う第２送受信部と、
前記第１送受信部が受信した下りフレームを前記第２送受信部に中継し、前記第２送受信部が受信した上りフレームを前記第１送受信部に中継する中継処理部と、
前記両ＰＯＮ回線間の所定の対応関係に従って、前記局側装置から取得した第１スリープ指示から、前記宅側装置のための第２スリープ指示を生成する制御部と、
を備えていることを特徴とする中継装置。
【００４１】
かかる構成の中継装置であっても、制御部が、上述の（１０）に記載した制御を実行するので、前記第３の目的を達成することができる。
【発明の効果】
【００４２】
以上の通り、本発明によれば、伝送距離を経済的に延ばすことができる光通信システムを構成することができる。また、本発明によれば、ユーザ当たりの帯域を確保しつつ、分岐数を増加できる光通信システムを構成することができる。
更に、本発明によれば、上段ＰＯＮと下段ＰＯＮを有する光通信システムにおいてスリープ制御を行う場合に、トラフィックの再開遅延を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】本発明の第１実施形態に係る光通信システムの接続形態を示す図である。
【図２】局側装置の構成を示すブロック図である。
【図３】宅側装置の構成を示すブロック図である。
【図４】中継装置の構成を示すブロック図である。
【図５】局側装置への登録シーケンスを示す図である。
【図６】上り多重アクセス制御のシーケンスを示す図である。
【図７】局側装置からの離脱シーケンスを示す図である。
【図８】第２実施形態の場合の局側装置への登録シーケンスを示す図である。
【図９】図８の続きのシーケンスを示す図である。
【図１０】第２実施形態の場合の局側装置からの離脱シーケンスを示す図である。
【図１１】第２実施形態の場合のＯＡＭループバック試験のシーケンスを示す図である。
【図１２】中継装置を含む第３実施形態の光通信システムにおける、スリープ制御シーケンスを示す図である。
【図１３】中継装置を含む第４実施形態の光通信システムにおける、スリープ制御シーケンスを示す図である。
【図１４】図１３の続きのシーケンスを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００４４】
以下、図面に基づいて、本発明の実施形態を説明する。
＜第１実施形態＞
〔光通信システムの接続形態〕
図１は、本発明の第１実施形態に係る光通信システムの接続形態を示す図である。
図１に示すように、本実施形態の光通信システムでは、１つの局側装置１０と多数の宅側装置２０が、それらの間の複数の中継装置３０を仲立ちとして、上下２段のＰＯＮ回線１，２で接続された接続形態（トポロジ）となっている。
【００４５】
すなわち、１つの局側装置１０とその配下の複数の中継装置３０とが光ファイバにてＰ２ＭＰ形態で接続されており、各中継装置３０とその配下の複数の宅側装置２０とが光ファイバにてＰ２ＭＰ形態で接続されている。
より具体的には、局側装置１０に接続された一芯の光ファイバ５１は、受動光分岐ノードである光カプラ５２を介して複数の一芯の光ファイバ５３に分岐しており、この分岐した各光ファイバ５３の終端に、それぞれ中継装置３０が接続されている。
【００４６】
また、中継装置３０の下段側に接続された一芯の光ファイバ５４は、受動光分岐ノードである光カプラ５５を介して複数の一芯の光ファイバ５６に分岐しており、この分岐した各光ファイバ５６の終端に、それぞれ宅側装置２０が接続されている。
従って、光ファイバ網５１〜５３よりなる上段側のＰＯＮ回線１は、１つのＯＬＴ１０に対応して１つだけ存在し、光ファイバ網５４〜５６よりなる下位側のＰＯＮ回線２は、複数の中継装置３０に対応して当該中継装置３０と同数だけ存在する。
【００４７】
なお、以下において、局側装置１０とＰＯＮ回線１と複数の中継装置３０とからなる上段側のＰＯＮを、「ＰＯＮ１」又は「上段ＰＯＮ」などと呼ぶことがあり、中継装置３０とＰＯＮ回線２と複数の宅側装置２０からなる下段側のＰＯＮを、「ＰＯＮ２ｊ」（ｊ＝１，２……ｎ：ｎは中継装置３０の最大数）又は「下段ＰＯＮ」などと呼ぶことがある。
また、以下において、「局側装置」を「ＯＬＴ」と略記し、「宅側装置」を「ＯＮＵ」と略記する場合がある。
【００４８】
更に、本実施形態では、局側装置１０と中継装置３０の間の上段側のＰＯＮ１は、伝送レートが１０Ｇ（正確には１０．３１２５Ｇｂｐｓ）の１０Ｇ−ＥＰＯＮよりなり、各中継装置３０と宅側装置２０の間の下段側のＰＯＮ２ｊは、伝送レートが１Ｇ（正確には１．２５Ｇｂｐｓ）のＧ−ＥＰＯＮよりなる。
【００４９】
〔局側装置の構成〕
図２は、局側装置１０の構成を示すブロック図である。
図２に示すように、ＯＬＴ１０は、上位側（図２の左側）から下位側に向かって順に、上位網ＩＦ（インタフェース）部１１、制御部１２、受信処理部１３、ＬＬＩＤ（Logical Link ID）の解決テーブル１４、送信処理部１５、ＰＯＮ送受信部１６を備えている。また、ＯＬＴ１０は、上りバッファ１７及び下りバッファ１８を備えている。
【００５０】
ＰＯＮ送受信部１６は、ＰＯＮ回線１から入力される１．２７μｍ帯の光信号を電気信号に変換して、その電気信号を受信処理部１３に出力するとともに、送信処理部１５から入力される電気信号を１．５７７μｍ帯の光信号に変換して、ＰＯＮ回線１に出力する。
【００５１】
受信処理部１３は、ＰＯＮ送受信部１６から入力される電気信号からフレームを再構成し、フレーム種別が制御フレーム又はＯＡＭループバック試験フレームであれば、それを制御部１２へ出力する。
また、受信処理部１３は、フレーム種別がユーザフレームであれば、それを上りバッファ１７へ出力するとともに、送信元ＭＡＣアドレスとＬＬＩＤの対応を学習し、その対応をＬＬＩＤ解決テーブル１４に記録する。なお、ＯＡＭループバック状態にあるＬＬＩＤは制御部１２から通知されている。
【００５２】
上位網ＩＦ部１１は、上りバッファ１７にフレームがあれば、それを取り出して上位網へ出力するとともに、上位網からフレームが入力されると、そのフレームを下りバッファ１８へ出力する。
送信処理部１５は、制御部１２から入力されるフレームを、電気信号としてＰＯＮ送受信部１６に出力するとともに、下りバッファ１８にフレームがあれば、制御部１２からのフレームの合間にそれを下りバッファ１８から取り出し、電気信号としてＰＯＮ送受信部１６に出力する。
【００５３】
このとき、送信処理部１５は、ユーザフレームのＬＬＩＤとして、宛先ＭＡＣアドレスを元にＬＬＩＤ解決テーブル１４を参照して求めた値を付与する。
制御部１２は、ＯＮＵ２０を運営管理するＭＰＣＰフレーム及びＯＡＭフレーム等の制御フレームを生成し、この制御フレームを、送信処理部１５を介してＯＮＵ２０へ送信するとともに、ＯＮＵ２０から送られるＭＰＣＰフレームやＯＡＭフレーム等の制御フレームを、受信処理部１３を介して受信し、その制御フレームの内容に対応する処理を行う。
【００５４】
また、制御部１２は、ＯＡＭループバック試験中であるＬＬＩＤについては、受信処理部１３に通知する。なお、第１実施形態では、ＯＬＴ１０の制御部１２が行うＭＰＣＰフレームを用いたＰＯＮ１での上り多重アクセス制御において、中継装置３０がＯＮＵ２０の機能を果たす。
本実施形態では、上段のＰＯＮ１が１０Ｇ−ＥＰＯＮであるから、ＯＬＴ１０が送受信する光信号は１０．３１２５Ｇｂｐｓで伝送され、符号化前の電気信号のレートは１０Ｇｂｐｓとなる。
【００５５】
〔宅側装置の構成〕
図３は、宅側装置２０の構成を示すブロック図である。
図３に示すように、ＯＮＵ２０は、上位側（図３の左側）から下位側に向かって順に、ＰＯＮ送受信部２１、送信処理部２２、受信処理部２３、制御部２４及び下位網ＩＦ（インタフェース）部２５を備えている。
また、ＯＮＵ２０は、２種類の上りバッファ２６，２７、下りバッファ２８及びループ用バッファ２９を備えている。第１の上りバッファ２６は制御フレーム用であり、第２の上りバッファ２７はユーザフレーム用である。
【００５６】
ＰＯＮ送受信部２１は、ＰＯＮ回線２から入力される１．４９μｍ帯の光信号を電気信号に変換して、その電気信号を受信処理部２３に出力するとともに、送信処理部２２から入力される電気信号を１．３μｍ帯の光信号に変換して、ＰＯＮ回線２に出力する。
なお、ＯＮＵ２０のＰＯＮ送受信部２１から出力される光信号は、送信処理部２２から入力されるバーストイネーブル信号がオフの期間は発光しないバースト信号となる。
【００５７】
受信処理部２３は、ＰＯＮ送受信部２１から入力される電気信号からフレームを再構成し、ＬＬＩＤが自分宛でないフレームとブロードキャストのＬＬＩＤでないフレームを廃棄する。
また、受信処理部２３は、廃棄されなかったフレームについてはフレーム種別を調べ、それが制御フレームであれば制御部２４へ出力し、ユーザフレームであれば下りバッファ２８へ出力する。
【００５８】
ただし、ＯＮＵ２０がＯＡＭループバック状態のときは、受信処理部２３はユーザフレームをループ用バッファ２９へ出力する。なお、ＯＡＭループバック状態にあるＬＬＩＤは制御部２４から通知されている。
【００５９】
下位網ＩＦ部２５は、下りバッファ２８にフレームがあれば、それを取り出して下位網のメディアに応じた信号に変換して出力する。また、下位網ＩＦ部２５は、下位網から信号を受信すると、その信号を内部信号へ変換した後でフレームを再構成し、第２上りバッファ２７へ出力する。
【００６０】
送信処理部２２は、制御部２４からの送信指示に従い、自ら生成したレポートフレームや、第１上りバッファ２６、第２上りバッファ２７及びループ用バッファ２９から取り出したフレームを、電気信号として指示された期間にＰＯＮ送受信部２１に送出する。このとき、送信処理部２２はバーストイネーブル信号を有効にする。
制御部２４からの送信指示には、フレームの対象（レポートフレームか否か）、送信開始時刻及び送信期間が含まれる。
【００６１】
送信処理部２２は、指示された対象がレポートフレームの場合は、レポートフレームを送信し、指示された対象がレポートフレームでない場合は、第１上りバッファ２６、第２上りバッファ２６又はループ用バッファ２９のフレームを送信する。
上記各バッファ２６，２７，２９からのフレームの取り出しは、既にレポートした分を優先して行われ、また、第１上りバッファ２６、第２上りバッファ２７、ループ用バッファ２９の順に優先される。
【００６２】
送信処理部２２は、制御部２４からレポートフレームの生成を指示された場合、上記各バッファ２６，２７，２９に保存されている情報量を参照してレポートフレームを生成する。このとき、送信処理部２２は、引数として与えられたグラント長に対応したフレーム群については、レポートに含めない。
【００６３】
また、送信処理部２２は、フレームを電気信号に変換する際に、登録要求フレームに対してはブロードキャストのＬＬＩＤを付与し、その他のフレーム対しては当該ＯＮＵ２０のＬＬＩＤを付与する。
制御部２４は、ＯＬＴ１０から送られるＭＰＣＰフレームやＯＡＭフレームを、受信処理部２３を介して受信し、それらの制御フレームに対応する処理を行うとともに、その応答或いは自ら生成するＭＰＣＰフレームやＯＡＭフレームを、送信処理部２２を介してＯＬＴ１０へ送信する。
【００６４】
また、制御部２４は、ＯＡＭループバック状態が変化すれば、その状態変化を受信処理部２３に通知する。
本実施形態では、下段側のＰＯＮ２ｊがＧ−ＥＰＯＮあるから、ＯＮＵ２０が送受信する光信号は１．２５Ｇｂｐｓで伝送され、符号化前の電気信号のレートは１Ｇｂｐｓとなる。
【００６５】
〔中継装置の構成〕
図４は、中継装置３０の構成を示すブロック図である。
図４に示すように、中継装置３０は、上位側（図４の左側）から下位側に向かって順に、第１ＰＯＮ送受信部３１、第１送信処理部３２、第１受信処理部３３、制御部３４、第２受信処理部３５、ＬＬＩＤ解決テーブル３６、第２送信処理部３７及び第２ＰＯＮ送受信部３８を備えている。
また、中継装置３０は、２種類の上りバッファ３９，４０、下りバッファ４１及びループ用バッファ４２を備えている。第１上りバッファ３９は制御フレーム用であり、第２上りバッファ４０はユーザフレーム用である。
【００６６】
第１ＰＯＮ送受信部３１は、ＰＯＮ回線１から入力される１．５７７μｍ帯の光信号を電気信号に変換して、第１受信処理部３３に出力するとともに、第１送信処理部３２から入力される電気信号を１．２７μｍ帯の光信号に変換して、ＰＯＮ回線１に出力する。
なお、中継装置３０の第１ＰＯＮ送受信部３１から出力される光信号は、第１送信処理部３２から入力されるバーストイネーブル信号がオフの期間は発光しないバースト信号となる。
【００６７】
第１受信処理部３３は、第１ＰＯＮ送受信部３１から入力される電気信号からフレームを再構成し、ＬＬＩＤが自分宛でないフレームとブロードキャストのＬＬＩＤでないフレームを廃棄する。
また、第１受信処理部３３は、廃棄されなかったフレームについてはフレーム種別を調べ、それが制御フレームであれば制御部３４へ出力し、ユーザフレームであれば下りバッファ４１へ出力する。
【００６８】
ただし、中継装置３０がＰＯＮ回線１からＯＡＭループバック状態に設定されている場合は、第１受信処理部３３はユーザフレームをループ用バッファ４２へ出力する。なお、ＯＡＭループバック状態の有効／無効は、制御部３４から通知されている。
【００６９】
第１送信処理部３２は、制御部３４からの送信指示に従い、自ら生成したレポートフレームや、第１上りバッファ３９、第２上りバッファ４０及びループ用バッファ４２から取り出したフレームを、電気信号として指示された期間に第１ＰＯＮ送受信部３１に送出する。このとき、第１送信処理部３２はバーストイネーブル信号を有効にする。
制御部３４からの送信指示には、フレームの対象（レポートフレームか否か）、送信開始時刻、送信期間が含まれる。
【００７０】
第１送信処理部３２は、指示された対象がレポートフレームの場合は、レポートフレームを送信し、指示された対象がレポートフレームでない場合は、第１上りバッファ３９、第２上りバッファ４０又はループ用バッファ４２のフレームを送信する。
上記各バッファ３９，４０，４２からのフレームの取り出しは、既にレポートした分を優先して行われ、また、第１上りバッファ３９、第２上りバッファ４０、ループ用バッファ４２の順に優先される。
【００７１】
第１送信処理部３２は、制御部３４からレポートフレームの生成を指示された場合、上記各バッファ３９，４０，４２に保存されている情報量を参照してレポートフレームを生成する。このとき、第１送信処理部３２は、引数として与えられたグラント長に対応したフレーム群については、レポートに含めない。
また、第１送信処理部３２は、フレームを電気信号に変換する際に、登録要求フレームに対してはブロードキャストのＬＬＩＤを付与し、その他のフレーム対しては当該ＯＮＵ２０のＬＬＩＤを付与する。
【００７２】
制御部３４は、ＯＬＴ１０から送られるＭＰＣＰフレームやＯＡＭフレームを、第１受信処理部３３を介して受信し、それらの制御フレームに対応する処理を行うとともに、その応答或いは自ら生成するＭＰＣＰフレームやＯＡＭフレームを、第１送信処理部３２を介してＯＬＴ１０へ送信する。
すなわち、制御部３４は、第１ＰＯＮ送受信部３１から送信する上りフレームの送信タイミングについては、ＯＬＴ１０が行う上り多重アクセス制御に従う。
【００７３】
また、制御部３４は、ＯＡＭループバック状態が変化すれば、その状態変化を第１受信処理部３３に通知する。
本実施形態では、上段側のＰＯＮ１が１０Ｇ−ＥＰＯＮであるから、中継装置３０がＰＯＮ回線１に送受信する光信号は１０．３１２５Ｇｂｐｓで伝送され、符号化前の電気信号のレートは１０Ｇｂｐｓとなる。また、下段側のＰＯＮ２ｊがＧ−ＥＰＯＮであるから、中継装置３０がＰＯＮ回線２に送受信する光信号は１．２５Ｇｂｐｓで伝送され、符号化前の電気信号のレートは１Ｇｂｐｓとなる。
【００７４】
第２ＰＯＮ送受信部３８は、ＰＯＮ回線２から入力される１．３１μｍ帯の光信号を電気信号に変換して、その電気信号を第２受信処理部３５に出力するとともに、第２送信処理部３７から入力される電気信号を１．４９μｍ帯の光信号に変換して、ＰＯＮ回線２に出力する。
【００７５】
第２受信処理部３５は、第２ＰＯＮ送受信部３８から入力される電気信号からフレームを再構成し、フレーム種別が制御フレーム又はＯＡＭループバックフレームであれば、それを制御部３４へ出力する。
また、第２受信処理部３５は、フレーム種別がユーザフレームであれば、それを第２上りバッファ４０へ出力するとともに、送信元ＭＡＣアドレスとＬＬＩＤの対応を学習し、その対応をＬＬＩＤ解決テーブル３６に記録する。なお、ＯＡＭループバック状態にあるＬＬＩＤは制御部３４から通知されている。
【００７６】
第２送信処理部３７は、制御部３４から入力されるフレームを、電気信号として第２ＰＯＮ送受信部３８に出力するとともに、下りバッファ４１にフレームがあれば、制御部３４からのフレームの合間にそれを下りバッファ４１から取り出し、電気信号として第２ＰＯＮ送受信部３８に出力する。
このとき、第２送信処理部３７は、ユーザフレームのＬＬＩＤとして、宛先ＭＡＣアドレスを元にＬＬＩＤ解決テーブル３６を参照して求めた値を付与する。
【００７７】
このように、本実施形態では、中継装置３０が、ＯＮＵ２０から送出されたユーザフレームのＬＬＩＤと、その送信元ＭＡＣアドレス（ＯＮＵ２０のＭＡＣアドレス）との対応関係をＬＬＩＤ解決テーブル３６によって個別に把握し、この解決テーブル３６に基づいて配下のＯＮＵ２０のＬＬＩＤを管理しているので、ＰＯＮ回線１で用いる論理リンクとＰＯＮ回線２ｊで用いる論理リンクとが１対多で対応している。
【００７８】
制御部３４は、ＯＮＵ２０を運営管理するＭＰＣＰフレーム及びＯＡＭフレーム等の制御フレームを生成し、第２送信処理部３７を介してＯＮＵ２０へ送信するとともに、ＯＮＵ２０から送られるＭＰＣＰフレームやＯＡＭフレーム等の制御フレームを、第２受信処理部３５を介して受信し、その制御フレームの内容に対応する処理を行う。
すなわち、制御部３４は、第２ＰＯＮ送受信部３８が受信する上りフレームの受信タイミングについては、ＯＬＴ１０とは別個に独自で上り多重アクセス制御を行う。
【００７９】
また、制御部３４は、ＰＯＮ回線２においてＯＡＭループバック試験状態にあるＬＬＩＤについては、第２受信処理部３５に通知する。
また、制御部３４は、ＰＯＮ１とＰＯＮ２ｊのＭＰＣＰリンクを個別に確立することができるが、上段ＰＯＮと下段ＰＯＮのＭＰＣＰリンクの登録シーケンスや離脱シーケンスについては、上段ＰＯＮと下段ＰＯＮの間で関連させて実行する。これらのシーケンスの詳細は、次の図５及び図６にて説明する。
【００８０】
図４の中継装置３０において、第１ＰＯＮ送受信部３１と第２ＰＯＮ送受信部３８の間の「第１受信処理部３３」、「下りバッファ４１」及び「第２送信処理部３７」は、第１ＰＯＮ送受信部３１が受信した下りフレームを第２ＰＯＮ送受信部３８に中継する下りの「中継処理部」を構成する。
第２ＰＯＮ送受信部３８と第１ＰＯＮ送受信部３１の間の「第２受信処理部３５」、「上りバッファ４０」及び「第１送信処理部３２」は、第２ＰＯＮ送受信部３８が受信した上りフレームを第１ＰＯＮ送受信部３１に中継する上りの「中継処理部」を構成する。
【００８１】
前述のとおり、本実施形態では、上段のＰＯＮ１が１０Ｇ−ＥＰＯＮであり、かつ、下段のＰＯＮ２ｊがＧ−ＥＰＯＮとなっており、中継装置３０の上段側と下段側とで両者の伝送レートが異なる。
そこで、本実施形態の中継装置３０では、より高速のＰＯＮ１とより低速のＰＯＮ２ｊとの伝送レートの差を、上記中継処理部を構成する第２上りバッファ４０と下りバッファ４１とで吸収している。
【００８２】
〔登録シーケンス〕
図５は、第１実施形態の光通信システムにおける、ＯＮＵ２０と中継装置３０のＯＬＴ１０への登録シーケンスを示す図である。
より具体的には、図５では、中継装置３０をＯＬＴ１０に登録させるために両者の間でやり取りされるＭＰＣＰメッセージと、ＯＮＵ２０を中継装置３０に登録させるために両者の間でやり取りされるＭＰＣＰメッセージとの関連を表している。
【００８３】
なお、図５以後の各図のシーケンスでは、ＯＮＵ２０については２つ登場するが、ＯＬＴ１０と中継装置３０については、それぞれ１つずつ登場する。
そこで、図５以後の各図のシーケンスでは、「ＯＬＴ１０」と「中継装置３０」については、図面の参照符号を省略して「ＯＬＴ」及び「中継装置」と表記し、ＯＮＵ２０については、「ＯＮＵ１」及び「ＯＮＵ２」と表記して区別している。
【００８４】
図５に示すように、ＯＬＴと中継装置は、下流のＰＯＮに対してそれぞれディスカバリゲートを定期的に発行する。ここで、中継装置の配下のＰＯＮ２ｊには、稼動しているＯＮＵがないとする。
新たに稼動を開始したＯＮＵ１は、中継装置からディスカバリゲートを受けると、その送信許可期間においてレジスタ要求を返す。中継装置は、ＯＮＵ１からレジスタ要求を受けると、レジスタを返すとともに、そのＯＮＵ１にノーマルゲートを送る。
【００８５】
ＯＮＵ１は、ノーマルゲートで送信許可された期間にレジスタ確認を返す。中継装置はＯＮＵ１からレジスタ確認を受けると、当該ＯＮＵ１の登録を完了させる。
中継装置は、配下のいずれかのＯＮＵが登録された時点以降に、ＯＬＴからディスカバリゲートを受けると、その送信許可期間においてＯＬＴにレジスタ要求を返す。
ＯＬＴは、中継装置からレジスタ要求を受けると、レジスタを返すとともにその中継装置にノーマルゲートを送る。
【００８６】
中継装置は、ノーマルゲートで送信許可された期間にレジスタ確認を返す。ＯＬＴは、中継装置からレジスタ確認を受けると、当該中継装置の登録を完了させる。
図５の後半部分に示すように、上記のようにして中継装置の登録が完了した後で、新たにＯＮＵ２が稼動を開始すると、ＯＮＵ１の場合と同様のシーケンスがＯＮＵ２について実行され、中継装置にＯＮＵ２が登録される。
【００８７】
ここで、ＯＮＵ２の登録シーケンスは、ＯＬＴと中継装置との間のＭＰＣＰリンクには影響を与えない。また、ＯＮＵ１及びＯＮＵ２がＯＬＴと通信するユーザフレームは、ＯＬＴと中継装置の間において、同一の論理リンクを通過する。
【００８８】
中継装置は、ＯＮＵ１，２の登録が完了すると、そのＯＮＵ１，２との間の論理リンクを介してＯＡＭリンクを確立し、さらにＯＡＭループバック試験を実施する。
そして、ＯＡＭループバック試験が成功すると、本論理リンクと上段ＰＯＮ間のユーザフレームの疎通を解禁する。
【００８９】
また、ＯＬＴは、中継装置の登録が完了すると、その中継装置との間の論理リンクを介してＯＡＭリンクを確立し、さらにＯＡＭループバック試験を実施する。
そして、ＯＡＭループバック試験が成功すると、本論理リンクと上位網間のユーザフレームの疎通を解禁する。なお、第１実施形態では、これらのＯＡＭループバック試験は互いに独立している。
【００９０】
〔上り多重アクセス制御のシーケンス〕
図６は、第１実施形態の光通信システムにおける、ＰＯＮ回線１，２での上り多重アクセス制御を示すシーケンス図である。
より具体的には、図６では、中継装置、ＯＮＵ１及びＯＮＵ２のユーザフレームの疎通が解禁された以降に行われる、各ＰＯＮ回線１，２で上りバースト信号が衝突しないように時分割多重した、上り方向の多重アクセス制御を示している。
【００９１】
図６に示すように、中継装置は、各ＯＮＵ１，２からのレポート用バーストとユーザフレーム用バーストとが衝突しないよう、自装置で受信すべきタイミングをスケジューリングし、その結果をノーマルゲートメッセージにて各ＯＮＵ１，２に通知する。
このノーマルゲートメッセージには２つのグラントが含まれている。このうち、最初のグラントは、レポート強制フラグを有効としたものとする。２つ目のグラントのグラント長は、各ＯＮＵ１，２から受領したレポートメッセージを参考として、或いは、網運用者（通信事業者）のポリシーに基づいて決定される。
【００９２】
各ＯＮＵ１，２は、グラントで示された期間に、レポートメッセージあるいはデータフレーム（複数）を送出する。ここで、データフレームには、ＯＡＭメッセージ等のＯＮＵ１，２が生成したフレームや下位網から受信したユーザフレームが含まれる。
【００９３】
図６の左半部に示すように、ＯＬＴは、配下の中継装置に対してノーマルゲートメッセージを送信し、上段ＰＯＮについて独自に上り多重アクセス制御を行う。
そして、中継装置は、ＯＬＴからのノーマルゲートの指示に従って、ＯＬＴに対して上りバースト信号を送出する。
【００９４】
〔離脱シーケンス〕
図７は、第１実施形態の光通信システムにおける、ＯＮＵ２０及び中継装置３０のＯＬＴ１０からの離脱シーケンスを示す図である。
より具体的には、図７は、中継装置をＯＬＴから登録解除させるために両者の間でやり取りされるＭＰＣＰメッセージと、ＯＮＵを中継装置から登録解除させるために両者の間でやり取りされるＭＰＣＰメッセージとの関連を表している。
【００９５】
ここで、中継装置の配下のＰＯＮには、ＯＮＵ１とＯＮＵ２以外に稼動しているＯＮＵがないとする。
新たに稼動を停止するＯＮＵ１は、図７で図示しないゲートメッセージが示す送信許可期間において、デレジスタ要求を中継装置に送る。
中継装置は、ＯＮＵ１からデレジスタ要求を受けると、デレジスタを返すとともに当該ＯＮＵ１の登録を解除する。
【００９６】
その後、ＯＮＵ２が稼動を停止する場合には、ＯＮＵ１の場合と同様のシーケンスが実行され、中継装置はＯＮＵ２の登録を解除する。
ここで、中継装置の配下に登録されているＯＮＵがなくなったので、中継装置は、図７で図示しないゲートメッセージが示す送信許可期間において、デレジスタ要求をＯＬＴに送る。ＯＬＴは、中継装置からデレジスタ要求を受けると、デレジスタを返すとともに当該中継装置の登録を解除する。
【００９７】
〔第１実施形態の効果〕
以上の通り、第１実施形態の中継装置３０によれば、制御部３４が、自装置から送信する上りフレームの送信については、ＯＬＴ１０が行う上り多重アクセス制御に従い、自装置が受信する上りフレームの受信については、独自に上り多重アクセス制御を行うので、図１に示すような、１つのＯＬＴ１０を頂点として複数の中継装置３０を接続する上段ＰＯＮと、その中継装置３０の配下に更に複数のＯＮＵ２０を接続する下段ＰＯＮとを備えた、多段接続の光通信システムを構成できる。
【００９８】
このため、ＰＯＮ固有の伝送距離が上段ＰＯＮ（ＰＯＮ１）の分と下段ＰＯＮ（ＰＯＮ２ｊ）の分を加算した値になるので、ＯＬＴ１０とＯＮＵ２０の間の距離を長くすることができる。
また、ＰＯＮ固有の分岐数については、上段ＰＯＮの分と下段ＰＯＮの分とを乗算できるので、光通信システム全体の分岐数を多くすることできる。
【００９９】
また、下段ＰＯＮが多くなった場合でも、ＯＬＴ１０が１つあれば足るので、光通信システム全体のコストを抑えることができる。この場合、ＯＬＴ１０の上位網とのインタフェースも１つあればよいので、上位網を含めた光通信システム全体のコストを抑えることができる。
更に、１つの下段ＰＯＮ当たりに中継装置が１台あればよいので、この点からも、光通信システム全体のコストを抑えることができる。
更に、中継装置３０は上段ＰＯＮへ加入して通信を行うための制御と、下段ＰＯＮにＯＮＵ２０を加入させて通信を行うための制御を共通の制御部３４で逐次的に行うことが出来るので、例えば制御を実行するためのＣＰＵは一つあればよく、中継装置３０のコストを抑えることができる。
【０１００】
第１実施形態の中継装置３０によれば、上りバッファ４０及び下りバッファ４１によって上段ＰＯＮと下段ＰＯＮの伝送レートの差を吸収することで、上段ＰＯＮを１０Ｇ−ＥＯＮとしかつ下段ＰＯＮを１Ｇ−ＥＰＯＮにしているので、上段ＰＯＮの分岐数ｎを大きくした場合でも、ユーザ当りの帯域を確保することができる。
【０１０１】
また、第１実施形態の中継装置３０によれば、ＯＬＴ１０が行う上り多重アクセス制御に用いる上段ＰＯＮの論理リンクが、制御部３４が行う上り多重アクセス制御に用いる下段ＰＯＮの論理リンクと一対多で対応しているので、上段ＰＯＮにおける論理リンクの数は、ＯＮＵ２０の数ではなく中継装置３０の数に依存する。
このため、中継装置３０の配下のＯＮＵ２０の数が多くなった場合でも、制御メッセージのオーバーヘッドやバーストオーバーヘッドが変わらず、ユーザ当りの帯域の無用な低下を防ぐことができる。
【０１０２】
更に、第１実施形態の中継装置３０によれば、制御部３４が、下段ＰＯＮの論理リンクを開設した後に上段ＰＯＮの論理リンクの開設をＯＬＴ１０に要求するので、中継装置３０の配下で稼動するＯＮＵ２０がない場合には、その中継装置３０がＯＬＴ１０に登録されない。
このため、ＯＮＵ２０が登録されていない中継装置３０とＯＬＴ１０との間で無駄な制御メッセージが発生することがなく、上段ＰＯＮのユーザ帯域の無用な低下を防止することができる。
【０１０３】
なお、上述の第１実施形態では、ＯＬＴ１０、ＯＮＵ２０及び中継装置３０において、ユーザフレーム用のキュー（バッファ）は上り下りでそれぞれ１つとしたが、優先度やＱｏＳクラスに応じてそのキューを複数設けてもよい。
また、上述の第１実施形態では、ＯＬＴ１０及び中継装置３０のＬＬＩＤ解決テーブル１４，３６を用いてＭＡＣアドレスとＬＬＩＤを対応づけているが、例えば、ユーザフレームのＶＬＡＮタグ値（ＶＩＤ）とＬＬＩＤを対応づけてもよい。この場合、テーブル要素の登録は学習ベースではなく、網の管理者あるいは管理装置からプロビジョニングするのが好適である。
【０１０４】
＜第２実施形態＞
〔第２実施形態の装置構成等〕
本発明の第２実施形態に係る光通信システム、ＯＬＴ１０及びＯＮＵ２０の構成は、それぞれ、第１実施形態の場合（図１〜図３参照）と同様である。
一方、第２実施形態で用いる中継装置３０は、上段のＰＯＮ１に対して複数の「論理ＯＮＵ」として振舞う。この論理ＯＮＵは、下段のＰＯＮ２ｊ（ｊ＝１，２……ｎ）のＯＮＵ２０と１対１で対応するように設けられる。
【０１０５】
中継装置３０の基本的な構成要素は、第１実施形態の場合（図４）と同様である。もっとも、第２実施形態では、上りのユーザフレームのための第２上りバッファ４０については、上段ＰＯＮの論理ＯＮＵごとに設けられている。
そして、第２実施形態の中継装置３０は、上りのユーザフレームを中継する際に、中継先のＰＯＮ１において使用するＬＬＩＤを、中継元のＰＯＮ２ｊにおいて使用されたＬＬＩＤから一意に決定する。また、第２実施形態では、図４のループ用バッファ４２は不要であるが、その理由は、図１１の説明のところで後述する。
【０１０６】
〔登録シーケンス〕
図８及び図９は、第２実施形態の光通信システムにおける、ＯＮＵと中継装置内の論理ＯＮＵの登録シーケンスを示す図である。なお、図９は図８の続きである。
より具体的には、図８及び図９では、中継装置内の論理ＯＮＵをＯＬＴに登録させるために両者の間でやり取りされるＭＰＣＰメッセージと、ＯＮＵを中継装置に登録させるために両者の間でやり取りされるＭＰＣＰメッセージとの関連を表している。
【０１０７】
図８に示すように、ＯＬＴと中継装置は、それぞれ下流のＰＯＮに対してディスカバリゲートを定期的に発行する。
新たに稼動を開始したＯＮＵ１は、中継装置からディスカバリゲートを受けると、その送信許可期間においてレジスタ要求を返す。中継装置は、ＯＮＵ１からレジスタ要求を受けると、レジスタ（ここで開設するＬＬＩＤを「Ｘ」とする。）を返すとともに、ＯＮＵ１にノーマルゲートを送る。
【０１０８】
ＯＮＵ１は、ノーマルゲートで送信許可された期間にレジスタ確認を返す。中継装置は、ＯＮＵ１からレジスタ確認を受けると、当該ＯＮＵ１の登録を完了させる。
中継装置は、ＯＮＵ１の登録完了後に、ＯＬＴからディスカバリゲートを受けると、その送信許可期間においてレジスタ要求を返す。
このとき、レジスタ要求の送信元ＭＡＣアドレスを下段ＰＯＮのＯＮＵ毎に変えることとし、ＯＬＴに対して新しい「論理ＯＮＵ」として認識させる。
【０１０９】
すなわち、ＯＬＴは、中継装置からレジスタ要求を受けると、レジスタ（ＬＬＩＤ＝Ａ）を返すとともに、中継装置にノーマルゲートを送る。中継装置は、ノーマルゲートで送信許可された期間にレジスタ確認を返す。
また、中継装置は、下段ＰＯＮにおけるＯＮＵ１との間のＬＬＩＤ（＝Ｘ）と上段ＰＯＮにおけるＬＬＩＤ（＝Ａ）との対応を、前記したＬＬＩＤ解決テーブル３６（図４参照）に記憶する。
【０１１０】
なお、第２実施形態の場合には、上記のように、ディスカバリの際に上下段の論理リンクを１対１で対応させるので、第１実施形態の場合のように、中継装置の第２受信処理部３５（図４参照）が、受信したユーザフレームの送信元ＭＡＣアドレスとＬＬＩＤの対応を学習して、解決テーブル３６に記録する必要はない。
【０１１１】
また、中継装置の第２送信処理部３７は、ユーザフレームのＬＬＩＤをＰＯＮ回線１で用いられたＬＬＩＤを元に、解決テーブル３６を参照することによって求める。
ＯＬＴは、中継装置からレジスタ確認を受けると、ＯＮＵ１のための論理ＯＮＵ（ＬＬＩＤ＝Ａ）の登録を完了させる。
【０１１２】
その後、新たにＯＮＵ２が稼動を開始すると、ＯＮＵ１の場合と同様のシーケンスが実行され、ＬＬＩＤ＝ＹのＯＮＵ２が中継装置に登録される。
更に、図９に示すように、上段のＰＯＮ１においても、ＯＮＵ１の場合と同様のシーケンスが実行され、ＯＮＵ２のための新しい論理ＯＮＵ（ＬＬＩＤ＝Ｂ）がＯＬＴに登録される。このとき、中継装置は、上段のＰＯＮ１と下段のＰＯＮ２ｊとのＬＬＩＤの１対１の対応関係を、解決テーブル３６に記憶する。
【０１１３】
中継装置は、配下のＯＮＵ１，２の登録が完了すると、そのＯＮＵ１，２との間の論理リンクを介してＯＡＭリンクを確立する。
ただし、第２実施形態では、中継装置は、そのＯＮＵ１，２へのＯＡＭループバック試験を実施しない。ＯＬＴがその試験を実施するからである。また、ＯＬＴは、中継装置内の論理ＯＮＵの登録が完了すると、その中継装置内の論理ＯＮＵとの間の論理リンクを介して、ＯＡＭリンクを確立する。第２実施形態においてＯＬＴが実施するＯＡＭループバック試験は、図１１において説明する。
【０１１４】
〔離脱シーケンス〕
図１０は、第２実施形態の光通信システムにおける、ＯＮＵと中継装置内の論理ＯＮＵの離脱シーケンスを示す図である。
より具体的には、図１０では、中継装置内の論理ＯＮＵをＯＬＴから登録解除させるために両者の間でやり取りされるＭＰＣＰメッセージと、ＯＮＵを中継装置から登録解除させるために両者の間でやり取りされるＭＰＣＰメッセージの関連を表している。
【０１１５】
図１０に示すように、新たに稼動を停止するＯＮＵ１は、図１０で図示しないゲートメッセージが示す送信許可期間において、デレジスタ要求を中継装置に送る。
中継装置は、ＯＮＵ１からデレジスタ要求を受けると、デレジスタを返すとともに当該ＯＮＵ１の登録を解除する。
【０１１６】
そして、中継装置は、図１０で図示しないゲートメッセージが示す送信許可期間において、ＬＬＩＤ＝Ａの論理リンクを介してデレジスタ要求をＯＬＴに送る。
ＯＬＴは、ＬＬＩＤ＝Ａの論理リンクからデレジスタ要求を受けると、対応するデレジスタを返すとともに、ＬＬＩＤ＝Ａの論理ＯＮＵの登録を解除する。
【０１１７】
その後、ＯＮＵ２が稼動を停止する場合にも、ＯＮＵ１の場合と同様のシーケンスが実行され、中継装置は、ＯＮＵ２の登録を解除する。
更に、上段のＰＯＮ１においても同様のシーケンスが実行され、ＯＬＴは、ＬＬＩＤ＝Ｂの論理ＯＮＵの登録を解除する。
【０１１８】
〔ループバック試験のシーケンス〕
図１１は、第２実施形態の光通信システムにおける、ＯＡＭループバック試験シーケンスを示す図である。
より具体的には、図１１では、上段ＰＯＮにおけるＯＡＭループバック試験と下段ＰＯＮにおけるＯＡＭループバック試験との関連を表している。
【０１１９】
図１１のシーケンスの開始時においては、ＬＬＩＤ＝Ａの論理リンクとその上でのＯＡＭリンクがＯＬＴに確立されているとする。
この場合、ＯＬＴは、ＬＬＩＤ＝ＡにＯＡＭループバックの開設を要求するループバックコントロールＯＡＭメッセージ（以下、「ループバック開設要求」という。）を送る。
中継装置1は、上段ＰＯＮから上記メッセージを受けると、下段ＰＯＮのＯＮＵ１にループバック開設要求を送る。
【０１２０】
ＯＮＵ１は、下段ＰＯＮから上記メッセージを受けると、ループ用バッファ２９を経由する「ＯＡＭループバックパス」を設定し、ＯＡＭループバックパスの開設を通知するループバックコントロールＯＡＭメッセージ（以下、「ループバック開設応答」という。）を、中継装置に返す。
中継装置は、下段ＰＯＮから上記メッセージを受けると、上段ＰＯＮのＯＬＴにループバック開設応答を返すとともに、上段ＰＯＮにおけるＬＬＩＤ＝Ａの論理リンクと下段ＰＯＮにおけるＬＬＩＤ＝Ｘの論理リンクの間のユーザフレームの疎通を解禁する。
【０１２１】
ＯＬＴは、上記メッセージを受けると、ＬＬＩＤ＝Ａの論理リンクに対してＯＡＭループバック試験を実施する。
具体的には、ＯＬＴの制御部１２は、受信処理部１３にＬＬＩＤ＝ＡがＯＡＭループバック試験状態にあることを通知してから、ＯＡＭループバック試験フレーム（ＬＬＩＤ＝Ａ）を送信処理部１５に送る。そして、ＯＬＴの制御部１２は、受信処理部１３を経由して返ってきたＯＡＭループバック試験フレームをチェックし、試験の良否を判定する。
【０１２２】
その試験が完了したあと、ＯＬＴは、ＬＬＩＤ＝ＡにＯＡＭループバックの解除を要求するループバックコントロールＯＡＭメッセージ（以下、「ループバック解除要求」）を送る。中継装置は、上段ＰＯＮから上記メッセージを受けると、下段ＰＯＮのＬＬＩＤ＝Ｘにループバック解除要求を送る。
ＯＮＵ１は、ＰＯＮから上記メッセージを受けるとループ用バッファ２９を経由するＯＡＭループバックパスを解除し、ＯＡＭループバックパスの解除を通知するループバックコントロールＯＡＭメッセージ（以下、「ループバック解除応答」）を返す。
【０１２３】
中継装置は、下段ＰＯＮから上記メッセージを受けると、上段ＰＯＮのＯＬＴにループバック解除応答を返す。
ＯＬＴの制御部１２は、上記メッセージを受けると、受信処理部１３にＬＬＩＤ＝ＡのＯＡＭループバック試験状態の解除を通知するとともに、ＬＬＩＤ＝Ａと上位網との間のユーザフレームの疎通を解禁する。
【０１２４】
〔第２実施形態の効果〕
第２実施形態の中継装置３０によれば、第１実施形態の場合と比べて、更に次の効果を奏する。
すなわち、第２実施形態では、中継装置３０が、ＰＯＮ回線２の論理リンクを開設する度にＰＯＮ回線１の論理リンクの開設をＯＬＴ１０に要求し（図８及び図９の登録シーケンス）、ＰＯＮ回線２の論理リンクを切断する度にＰＯＮ回線１の論理リンクの開設をＯＬＴ１０に要求する（図１０の離脱シーケンス）。
【０１２５】
このため、ＯＬＴ１０がＯＮＵ２０に１対１で対応した論理リンクを管理することができ、第１実施形態の場合に比べて、ＯＮＵ２０ごとのきめ細かいＱｏＳ制御や、ＯＮＵ２０間のよりよい公平性を実現することができる。
【０１２６】
また、第２実施形態の中継装置３０によれば、上述の通り、上段ＰＯＮと下段ＰＯＮを連結させたＯＡＭループバック試験を実施することができるので（図１１のＯＡＭループバック試験のシーケンス）、中継装置３０の上りバッファ４０や下りバッファ４１に関連する障害を検出することが可能となり、光通信システムの保守性をより向上させることができる。
【０１２７】
＜その他の変形例＞
本発明の権利範囲は、上述の実施形態（変形例を含む。）ではなく特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲及びその構成と均等な範囲内のすべての変更が含まれる。
上述の実施形態では、上段ＰＯＮ（ＰＯＮ１）が上り下り双方の伝送レートが１０Ｇである対称１０Ｇ−ＥＰＯＮであり、下段ＰＯＮがＧ−ＥＰＯＮになっているが、上段ＰＯＮ（ＰＯＮ１）が対称１０Ｇ−ＥＰＯＮであり、下段ＰＯＮが下りの伝送レートが１０Ｇであり上りの伝送レートが１Ｇである非対称１０Ｇ−ＥＰＯＮであってもよい（変形例１）。また、上段ＰＯＮ（ＰＯＮ１）が非対称１０Ｇ−ＥＰＯＮであり、下段ＰＯＮがＧ−ＥＰＯＮであってもよい（変形例２）。
【０１２８】
例えば、上記変形例１の場合には、中継装置３０の上りバッファ４０により、第１ＰＯＮ送受信部３１と第２ＰＯＮ送受信部３８との間の上りの伝送レートの差を吸収すればよい。
また、上記変形例２の場合には、中継装置３０の下りバッファ４１により、第１ＰＯＮ送受信部３１と第２ＰＯＮ送受信部３８との間の下りの伝送レートの差を吸収すればよい。
【０１２９】
上述の実施形態では、一つのＯＮＵ２０には下段ＰＯＮの一つの論理リンクを対応づけており、複数のサービスクラスを想定する場合であっても、一つの論理リンク内にサービスクラスに対応づけられた複数のキューを構成することを前提とした。しかし、一つのＯＮＵ２０に対してもサービスクラスに対応づけられた複数の論理リンクを構成するようにしてもよい。
【０１３０】
このような一つのＯＮＵ２０に複数の論理リンクを想定した場合は、上述の第１実施形態においては、同じサービスクラスに属する論理リンクについて、それぞれ、ＰＯＮ回線１の論理リンクとＰＯＮ回線２の論理リンクとを１対多で対応させることにすればよい。
同様に、上述の第２実施形態においては、同じサービスクラスに属する論理リンクについて、それぞれ、ＰＯＮ回線１の論理リンクとＰＯＮ回線２の論理リンクとを１対１で対応させることにすればよい。
【０１３１】
また、上述の実施形態の中継装置３０において、上段ＰＯＮ（ＰＯＮ１）の特定波長を装置内で分離して、光信号のまま下段ＰＯＮに合波する別経路を設けてもよい。このとき、光アンプ等により光パワーを増幅させてもよい。特定波長は、ＯＴＤＲ試験や映像信号の放送などに使用できる。
【０１３２】
また、上述の実施形態では、下段ＰＯＮをＧ−ＥＰＯＮとしたが、１０Ｇ−ＥＰＯＮを併用したデュアルレートＰＯＮを下段ＰＯＮに採用してもよい。この場合、Ｇ−ＥＰＯＮのＯＮＵ２０と１０Ｇ−ＰＯＮのＯＮＵ２０が同一の下段ＰＯＮに共存するので、中継装置３０は、登録されたＯＮＵ２０のタイプに応じて使用レートを決定することになる。
更に、上段ＰＯＮとして１０Ｇ−ＥＰＯＮの送受信手段に加えて、Ｇ−ＥＰＯＮの送受信手段を中継装置３０に設け、あるいは１０Ｇ−ＥＰＯＮの送受信手段がＧ−ＥＰＯＮの送受信機能も備え、設定により一方を動作させるにようにしてもよい。
【０１３３】
下段ＰＯＮのデュアルレート対応と併せて、中継装置３０は、本発明の動作に加えて、Ｇ−ＥＰＯＮの中継装置として、或いは１０Ｇ−ＥＰＯＮの中継装置として動作することになり、中継装置としての適用領域が拡大する。
また、上述の実施形態では、中継装置３０は上段ＰＯＮ（ＰＯＮ１）に対する制御フレームの処理と、下段ＰＯＮに対する制御フレームの処理を一つの制御部２４が実行している。
【０１３４】
更に、上述の実施形態では、登録、離脱及びＯＡＭループバック試験に関して、上段ＰＯＮ（ＰＯＮ１）と下段ＰＯＮの制御メッセージを関連させる例を示したが、その他に、ＯＮＵ２０の「スリープ制御」、「暗号鍵の通知や更新」、「ＯＮＵ管理」などにおいても、制御メッセージを関連させてもよい。
【０１３５】
例えば、上述の第１実施形態においてスリープ制御を行う場合には、中継装置３０がＯＬＴ１０からスリープ指示を受けると、その中継装置３０は、送信データがないことを条件として、配下のＯＮＵ２０にスリープ指示を送信し、すべてのＯＮＵ２０から肯定的なスリープ応答が得られた場合に、自装置のスリープ応答をＯＬＴ１０に返すようにすればよい。
この場合、ＯＮＵ２０の下段ＰＯＮへの送信動作をスリープさせることができ、ＯＮＵ２０の省電力化を図ることができる。さらに、すべてのＯＮＵ２０がスリープする場合は、中継装置３０の上段ＰＯＮへの送信動作をスリープさせることができ、中継装置３０の省電力化を図ることができる。
【０１３６】
また、上述の第２実施形態においてスリープ制御を行う場合には、中継装置３０は、ＯＬＴ１０からのスリープ指示を対応する論理リンクに中継し、ＯＮＵ２０からのスリープ応答の許否結果をそのままＯＬＴ１０に報告することとし、配下のＯＮＵ２０のスリープ時間の重複時間で自身のスリープ動作を行うようにすればよい。
この場合、ＯＮＵ２０の下段ＰＯＮへの送信動作だけでなく、下段ＰＯＮからの受信動作もスリープさせることができ、ＯＮＵ２０の省電力効果をより向上することができる。さらに、すべてのＯＮＵ２０のスリープが重複した期間においては、中継装置３０の上段ＰＯＮへの送信動作だけでなく、上段ＰＯＮからの受信動作もスリープさせることができ、中継装置３０の省電力効果をより向上することができる。
【０１３７】
また、上述の実施形態において、中継装置３０は複数の下段ＰＯＮを備えてもよい。この場合、ＬＬＩＤ解決テーブル３６は下段ＰＯＮとそのＰＯＮにおけるＬＬＩＤを一体として解決するようにすればよい。
【０１３８】
＜第３実施形態＞
〔第３実施形態の装置構成等〕
本発明の第３実施形態に係る光通信システム、ＯＬＴ１０、ＯＮＵ２０及び中継装置３０の構成は、それぞれ、第１実施形態の場合（図１〜図４参照）と同様である。
また、登録シーケンス、多重アクセスシーケンス及び離脱シーケンスについても、それぞれ、第１実施形態の場合（図５〜図６参照）と同様である。
【０１３９】
もっとも、第３実施形態では、ＯＮＵ２０のＰＯＮ送受信部２１（図３参照）が、上り送信機能を停止する「スリープ機能」を有する。ＰＯＮ送受信部２１は、制御部２４から入力されるスリープ信号が有効であれば、自身のレーザダイオードと送信回路の電源を遮断して送信機能を停止し、消費電力を低減させる。
同様に、ＯＮＵ２０の送信処理部２２（図３参照）も「スリープ機能」を有する。送信処理部２２は、制御部２４から入力されるスリープ信号が有効であれば、自身の処理を停止し、消費電力を低減させる。
【０１４０】
また、第３実施形態では、中継装置３０の第１ＰＯＮ送受信部３１と第１送信処理部３２（図４参照）も、それぞれ、ＯＮＵ２０のＰＯＮ送受信部２１と送信処理部２２と同様の「スリープ機能」を有する。
このように、第３実施形態では、ＯＮＵ２０と中継装置３０が、上り送信機能のみを所定時間だけ停止するスリープ機能を有する。
【０１４１】
〔ＯＬＴとＯＮＵが実行するスリープ制御〕
第３実施形態のＯＬＴ１０とＯＮＵ２０は、次の「スリープ制御」を実行可能である。このスリープ制御は、中継装置３０を介在しない通常のＰＯＮの場合と同様である。
ＯＬＴ１０の制御部１２は、ＯＮＵ２０から受信したレポートメッセージを参照し、所定期間を過ぎても帯域要求がないか、帯域要求があっても所定水準以下であった場合に、そのＯＮＵ２０に対して、制御フレームの一種として「スリープ指示」を送信する。
【０１４２】
ＯＮＵ２０制御部２４は、ＯＬＴ１０からスリープ指示を受け取ると、ＯＬＴ１０へ送信すべきデータの有無を所定水準に照らして確認し、制御フレームの一種である「スリープ応答」として、データがある場合は「Ｎａｃｋ」を返す。
また、ＯＮＵ２０の制御部２４は、データがない場合には、「Ａｃｋ」を返すとともに、所定のスリープ期間だけ送信スリープ信号を有効にする。
【０１４３】
ＯＬＴ１０の制御部１２は、ＯＮＵ２０からスリープ応答を受け取ると、それがＮａｃｋである場合は通常の動作を継続する。
また、ＯＬＴ１０の制御部１２は、スリープ応答がＡｃｋである場合は、そのＯＮＵ２０に対して所定のスリープ期間だけノーマルゲートの送信を停止し、このスリープ期間中は、レポートメッセージやＯＡＭメッセージを受信しなくても、ＭＰＣＰリンクやＯＡＭリンクを維持する。
【０１４４】
そして、ＯＬＴ１０の制御部１２は、スリープ期間（例えば、スリープ指示などで設定）が終了すると、通常の動作を再開する。
なお、第３実施形態でのスリープ動作は、上記の通り、上り送信に限定される。このため、下り方向のユーザフレームは、通常通りに通信される。
【０１４５】
〔中継装置がある場合のスリープ制御〕
図１２は、中継装置３０を含む第３実施形態の光通信システムにおける、スリープ制御シーケンスを示す図である。
より具体的には、図１２では、上段ＰＯＮでやり取りされるスリープ指示及びスリープ応答のメッセージと、下段ＰＯＮにおいてやり取りされるスリープ指示及びスリープ応答のメッセージとの関連を表している。
【０１４６】
図１２のスリープ制御のシーケンスにおいて、ＯＬＴ１０とＯＮＵ２０が行うスリープ動作については、上述の通り、通常のＰＯＮの場合と同様である。
図１２に示すように、中継装置の制御部３４は、ＯＬＴからスリープ指示を受けると、ＯＬＴへ送信すべきデータの有無を所定水準に照らして確認し、自装置に上りデータがある場合は、ＯＬＴにＮａｃｋを返して通常動作を継続する（図１２の左半部における最も下側の「スリープ応答（Ｎａｃｋ）」参照）。
【０１４７】
また、中継装置の制御部３４は、ＯＬＴからスリープ指示を受け取った時に、自装置に上りデータがない場合は、配下のすべてのＯＮＵ（図例ではＯＮＵ１とＯＮＵ２）に、スリープ指示を送る（図１２の右半部における各「スリープ指示」参照）。
中継装置の制御部３４は、配下のＯＮＵのうち、Ｎａｃｋのスリープ応答を返すＯＮＵ１，２が１つでもあった場合には、Ｎａｃｋのスリープ応答をＯＬＴに返す（図１２の左半部における上から２番目の「スリープ応答（Ｎａｃｋ）」参照）。
【０１４８】
すなわち、中継装置の制御部３４は、下段ＰＯＮの配下のすべてのＯＮＵ１，２のスリープ応答がＡｃｋであった場合に限り、ＯＬＴにＡｃｋのスリープ応答を返す（図１２の左半部における最初の「スリープ応答（Ａｃｋ）」参照）。
この場合、中継装置の制御部３４は、自装置についても所定のスリープ期間だけスリープ信号を有効にし、上り送信機能をスリープさせ、スリープ応答がＡｃｋであったＯＮＵ１，２に対して、所定のスリープ期間だけノーマルゲートの送信を停止する。
【０１４９】
なお、中継装置の制御部３４は、上記スリープ応答がＡｃｋであったＯＮＵ１，２のスリープ期間中において、ＯＮＵ１，２からレポートメッセージやＯＡＭメッセージを受信しなくても、当該ＯＮＵ１，２とのＭＰＣＰリンクやＯＡＭリンクを維持する。
ここで、中継装置と各ＯＮＵ１，２のスリープ期間は、スリープ指示に記すパラメータで与えてもよいし、別途ＯＡＭメッセージなどで設定してもよい。
【０１５０】
また、中継装置と各ＯＮＵ１，２のスリープ期間は、同じ値であってもよいし、異なる値であってもよい。例えば、中継装置と各ＯＮＵ１，２との間のＲＴＴ（Round Trip Time ）を考慮して、各ＯＮＵ１，２のスリープ期間を、中継装置のスリープ期間よりもＲＴＴ分だけ長くしてもよい。
【０１５１】
〔第３実施形態の効果〕
第３実施形態の中継装置３０によれば、第１実施形態の場合と比べて、更に次の効果を奏する。
なお、以下において、ＯＬＴ１０が上段ＰＯＮに下り送信するスリープ指示を「第１スリープ指示」といい、中継装置３０が下段ＰＯＮに下り送信するスリープ指示を「第２スリープ指示」という場合がある。また、ＯＮＵ２０が下段ＰＯＮに上り送信するスリープ応答を「第２スリープ応答」といい、中継装置３０が上段ＰＯＮに上り送信するスリープ応答を「第１スリープ応答」という場合がある。
【０１５２】
第３実施形態の中継装置３０では、制御部３４が、ＰＯＮ回線１，２間の対応関係（第３実施形態では、論理リンクが１対多で対応すること）に従って、ＯＬＴ１０から取得した１つの第１スリープ指示から、ＯＮＵ２０に送信する第２スリープ指示を生成する。
従って、上段ＰＯＮの１つの第１スリープ指示が、中継装置３０によって下段ＰＯＮの１又は複数の第２スリープ指示に変換されて、マルチキャスト的に各ＯＮＵ２０に伝送される。
【０１５３】
このため、上段ＰＯＮのＯＬＴ１０が、下段ＰＯＮのＯＮＵ２０の上り送信のスリープ動作を集中的に制御できるようになり、ＯＮＵ２０がウェイクアップした途端に中継装置３０が上り送信をスリープしたりすることがなくなるので、上りトラフィックの再開遅延を防止することができる。
【０１５４】
また、第３実施形態の中継装置３０によれば、制御部３４が、ＯＮＵ２０が送信する第２スリープ応答がすべて肯定的である場合に、ＯＬＴ１０に対してＡｃｋの第１スリープ応答を送信するとともに、第１ＰＯＮ送受信部３１又は第１送信処理部３２のうちの少なくとも１つの送信機能を休止させる、自装置のスリープ動作を行う。
従って、中継装置３０の配下のすべてのＯＮＵ２０が上り送信をスリープしていることを条件として、中継装置３０の上り送信をスリープさせることができ、中継装置３０の省電力化を図ることができる。
【０１５５】
＜第４実施形態＞
〔第４実施形態の装置構成等〕
本発明の第４実施形態に係る光通信システム、ＯＬＴ１０、ＯＮＵ２０及び中継装置３０は、第２実施形態と基本的に同様である。
【０１５６】
すなわち、第４実施形態においても、光通信システム、ＯＬＴ１０及びＯＮＵ２０の構成は、それぞれ、第１実施形態の場合（図１〜図３参照）と同様であるが、中継装置３０は、上段のＰＯＮ１に対して複数の「論理ＯＮＵ」として振舞い、かかる論理ＯＮＵは、下段のＰＯＮ２ｊ（ｊ＝１，２……ｎ）のＯＮＵ２０と１対１で対応するように設けられている。
【０１５７】
また、第４実施形態では、上位網において、フレームにＯＮＵ１０を識別するためのＶＬＡＮ（Virtual LAN ）タグを付加するように運用されており、図２に示すＯＬＴ１０の下りバッファ１８は、ＶＬＡＮごとに構成されている。以下、このＶＬＡＮごとのＯＬＴ１０の下りバッファ１８を、「ＦＩＦＯ群１８」という。
ＯＬＴ１０の送信処理部１５は、ＦＩＦＯ群１８の空でないＦＩＦＯからラウンドロビンでフレームを取り出す。
【０１５８】
また、ＯＬＴ１０の送信処理部１５及び受信処理部１３は、ＬＬＩＤ解決テーブルテーブル１４を参照して、ＶＬＡＮＩＤ（ＶＬＡＮの識別子）とＬＬＩＤの対応を解決する。受信処理部１３は、解決したＶＬＡＮＩＤを受信フレームに付加或いは上書きし、上りバッファ１７に送る。
更に、図４に示す中継装置３０の下りバッファ４１では、保存されているデータ量が論理リンクごとにカウントされている。
【０１５９】
第４実施形態では、ＯＮＵ２０のＰＯＮ送受信部２１（図３参照）が、送受信双方の機能を停止する「スリープ機能」を有する。ＰＯＮ送受信部２１は、制御部２４から入力されるスリープ信号が有効であれば、自身のレーザダイオードと送信回路及びフォトダイオードと受信回路の電源を遮断して送受信双方の機能を停止し、消費電力を低減させる。
同様に、ＯＮＵ２０の送信処理部２２及び受信処理部２３（図３参照）もそれぞれ「スリープ機能」を有する。これらの処理部２２，２３は、制御部２４から入力されるスリープ信号が有効であれば、自身の処理を停止し、消費電力を低減させる。
【０１６０】
また、第４実施形態では、中継装置３０の第１ＰＯＮ送受信部３１、第１送信処理部３２及び第１受信処理部３３（図４参照）も、それぞれ、ＯＮＵ２０のＰＯＮ送受信部２１、送信処理部２２及び受信処理部２３と同様の「スリープ機能」を有する。
このように、第４実施形態では、ＯＮＵ２０と中継装置３０が、上り送信機能と下り受信機能の双方を所定時間だけ停止するスリープ機能を有する。
【０１６１】
〔ＯＬＴとＯＮＵが実行するスリープ制御〕
第４実施形態のＯＬＴ１０とＯＮＵ２０は、次の「スリープ制御」を実行可能である。このスリープ制御は、中継装置３０を介在しない従来ＰＯＮの場合と同様である。
ＯＬＴ１０の制御部１２は、ＯＮＵ２０との論理リンクを順に調べ、所定期間だけ帯域要求がないか、帯域要求があっても所定水準以下であり、かつ、ＦＩＦＯ群１８の当該論理リンクに対応したＦＩＦＯが空であるか、所定水準以下であった場合に、送信処理部１５へそのＦＩＦＯのスケジュールを禁止するように指示するとともに、その論理リンクに対して、制御フレームの一種として「スリープ指示」を送信する。
【０１６２】
ＯＮＵ２０の制御部２４は、ＯＬＴ１０からスリープ指示を受け取ると、ＯＬＴ１０へ送信すべきデータの有無を所定水準に照らして確認し、制御フレームの一種である「スリープ応答」として、データがある場合は「Ｎａｃｋ」を返す。
また、ＯＮＵ２０の制御部２４は、データがない場合には、「Ａｃｋ」を返すとともに、所定のスリープ期間だけスリープ信号を有効にする。
【０１６３】
ＯＬＴ１０の制御部１２は、ＯＮＵ２０からスリープ応答を受け取ると、それがＮａｃｋである場合は、送信処理部１５へ前記ＦＩＦＯのスケジュールを再開するように指示するとともに、通常の動作を継続する。
また、ＯＬＴ１０の制御部１２は、スリープ応答がＡｃｋである場合は、そのＯＮＵ２０に対して所定のスリープ期間だけノーマルゲートの送信を停止し、このスリープ期間中は、レポートメッセージやＯＡＭメッセージを受信しなくても、ＭＰＣＰリンクやＯＡＭリンクを維持する。
【０１６４】
そして、ＯＬＴ１０の制御部１２は、スリープ期間（例えば、スリープ指示などで設定）が終了すると、送信処理部１５へそのＦＩＦＯのスケジュールを再開するように指示するとともに、通常の動作を再開する。
なお、第４実施形態のスリープ動作は、上記の通り、上り送信だけでなく下り受信にも適用されるが、この点で、スリープ動作が上り送信に限定される前述の第３実施形態の場合と異なる。
【０１６５】
〔中継装置がある場合のスリープ制御〕
図１３及び図１４は、中継装置３０を含む第４実施形態の光通信システムにおける、スリープ制御シーケンスを示す図である。なお、図１４は図１３の続きである。
より具体的には、図１３及び図１４では、上段ＰＯＮでやり取りされるスリープ指示及びスリープ応答のメッセージと、下段ＰＯＮにおいてやり取りされるスリープ指示及びスリープ応答のメッセージとの関連を表している。
【０１６６】
図１３及び図１４のスリープ制御のシーケンスにおいて、ＯＬＴ１０とＯＮＵ２０が行うスリープ動作については、上述の通り、通常のＰＯＮの場合と同様である。
図１３に示すように、中継装置の制御部３４は、例えば、ＬＬＩＤ＝Ａの論理リンクに対するスリープ指示をＯＬＴから受け取ると、ＯＮＵ１へ送信すべきデータの有無と、ＯＬＴへ送信すべきデータの有無を所定水準に照らして確認し、データがない場合は、ＰＯＮ回線１のＬＬＩＤ＝Ａの論理リンクを、ＰＯＮ回線２のＬＬＩＤ＝Ｘの論理リンクに変換して、スリープ指示を送信する。
【０１６７】
また、中継装置の制御部３４は、ＬＬＩＤ＝Ｘの論理リンクからのスリープ応答がＡｃｋである場合は、ＬＬＩＤ＝Ａの論理リンクを通して、Ａｃｋのスリープ応答をＯＬＴに返すとともに、ＬＬＩＤ＝Ｘの論理リンクに対して、所定のスリープ期間（以下、「スリープ期間Ｔｘ」とする。）だけノーマルゲートの送信を停止する。
このスリープ期間中は、中継装置の制御部３４は、レポートメッセージやＯＡＭメッセージを受信しなくても、ＭＰＣＰリンクやＯＡＭリンクを維持する。
【０１６８】
図１３の例では、中継装置の制御部３４は、上段ＰＯＮから受け取ったＬＬＩＤ＝Ｂの論理リンクに対するスリープ指示を、ＬＬＩＤ＝Ｂに対応する下段ＰＯＮの論理リンク（ＬＬＩＤ＝Ｙ）に変換してスリープ指示を送信し、ＬＬＩＤ＝Ｙの論理リンクからＡｃｋのスリープ応答を受信している。
この場合、中継装置の制御部３４は、ＯＮＵ１の場合と同様に、ＬＬＩＤ＝Ｂの論理リンクを通して、Ａｃｋのスリープ応答をＯＬＴに返すとともに、ＬＬＩＤ＝Ｙの論理リンクに対して、所定のスリープ期間（以下、「スリープ期間Ｔｙ」とする。）だけノーマルゲートの送信を停止する。
【０１６９】
そして、中継装置の制御部３４は、下段側のＰＯＮ回線２において、開設されているすべての論理リンクに渡って重複するスリープ時間が所定時間以上である場合に、その時間内において自装置のスリープ信号を有効にする。
図１３の例では、中継装置の制御部３４は、ＯＮＵ１についてのスリープ期間Ｔｘと、ＯＮＵ２についてのスリープ期間Ｔｙとが重複する時間だけ、自装置のスリープ信号を有効にする。
【０１７０】
一方、図１４に示すように、中継装置の制御部３４は、ＬＬＩＤ＝Ｘ（ＬＬＩＤ＝Ｙでもよい。）の論理リンクからＮａｃｋのスリープ応答を受け取った場合は、対応するＬＬＩＤ＝Ａ（ＬＬＩＤ＝Ｂでもよい。）の論理リンクを通して、Ｎａｃｋのスリープ応答をＯＬＴに返す。
また、中継装置の制御部３４は、例えば、ＬＬＩＤ＝Ｂ（ＬＬＩＤ＝Ａでもよい。）の論理リンクに対するスリープ指示を受け取った時に、ＯＮＵ２へ送信すべきデータ、或いは、ＯＬＴへ送信すべきデータがあった場合には、Ｎａｃｋのスリープ応答をＯＬＴに送信し、通常動作を継続する。
【０１７１】
なお、第３実施形態の場合と同様に、各ＯＮＵ１，２のスリープ期間は、スリープ指示に記すパラメータとして与えてもよいし、別途ＯＡＭメッセージ等で設定してもよい。
また、中継装置の制御部３４は、下段側のＰＯＮ回線２へのスリープ指示を、第１受信処理部３３と下りバッファ４１とを経由させてもよい。この場合、下りバッファ４１に保存されているフレームをスリープ指示が追い超すことがないので、ＯＬＴからスリープ指示を受け取った場合に、ＯＮＵへ送信すべきデータの有無をチェックしなくても、常にデータがないと判定できる。
【０１７２】
〔第４実施形態の効果〕
第４実施形態の中継装置３０によれば、第２実施形態の場合と比べて、更に次の効果を奏する。
すなわち、第４実施形態の中継装置３０では、制御部３４が、ＰＯＮ回線１，２間の対応関係（第４実施形態では、論理リンクが１対１で対応すること）に従って、ＯＬＴ１０から取得した１つの第１スリープ指示に基づいて、ＯＮＵ２０に送信する１つの第２スリープ指示を生成する。
【０１７３】
また、制御部３４が、上記対応関係に従って、ＯＮＵ２０から取得した、第２スリープ指示に対応する１つの第２スリープ応答に基づいて、第１スリープ指示に対応する１つの第１スリープ応答を生成する。
従って、上段ＰＯＮの１つの第１スリープ指示が、中継装置３０によって下段ＰＯＮの１つの第２スリープ指示に変換されて特定のＯＮＵ２０に伝送され、下段ＰＯＮの１つの第２スリープ応答が、中継装置３０によって上段ＰＯＮの１つの第１スリープ応答に変換されて、ＯＬＴ１０に伝送される。
【０１７４】
このため、第４実施形態では、上段ＰＯＮのＯＬＴ１０が、下段ＰＯＮのＯＮＵ２０の上り送信と下り受信のスリープ動作を集中的に制御できるようになり、ＯＮＵ２０と中継装置３０との間のＰＯＮ回線１において、送信動作のみならず、受信動作もスリープさせることができる。
従って、ＯＮＵ２０がウェイクアップした途端に中継装置３０が上り送信と下り受信をスリープしたりすることがなく、上り下りのトラフィックの再開遅延を防止することができる。
【０１７５】
また、中継装置３０は、ＯＬＴ１０からの第１スリープ指示に１対１で連動して、ＯＮＵ２０への第２スリープ指示を行うので、ＯＮＵ２０のスリープ期間中に、ＯＬＴ１０から当該ＯＮＵ２０宛の下りユーザフレームを受信することはない。
従って、スリープ期間中の下りトラフィックをバッファリングするためのメモリを中継装置３０に設ける必要なく、中継装置３０の製作コストを低減して経済化を図れるという利点もある。
【０１７６】
更に、第４実施形態では、中継装置３０が、配下のＯＮＵ２０のスリープ期間Ｔｘ，Ｔｙが重複する期間に、自身の上り送信機能と下り受信機能を休止させるスリープ動作を行うことができるので、中継装置３０についても省電力化を図ることができる。
【０１７７】
＜その他の変形例＞
第４実施形態におけるスリープ動作は送受信双方の機能を停止するものとしたが、送信機能あるいは受信機能の一方の機能を停止するものであってもよい。同様に、第３および第４実施形態において、必ずしも例示したスリープ対象すべてを停止させる必要はなく、いずれかの対象が停止すればよい。
【０１７８】
また、第３および第４実施形態において、ＯＬＴ１０の制御部１２あるいは中継装置３０の制御部３４は、配下の中継装置３０あるいはＯＮＵ２０がスリープしている間、スリープしている相手へのノーマルゲートの送信を停止するとしたが、ノーマルゲートの送信を継続してもよい。そして、そのノーマルゲートに対応して、何らかのフレーム（応答）を受信した場合、ＯＬＴ１０あるいは中継装置３０はその応答を発した相手に対するスリープ動作を解除してもよい。
【符号の説明】
【０１７９】
１０ 局側装置（ＯＬＴ）
２０ 宅側装置（ＯＮＵ）
３０ 中継装置
３１ 第１ＰＯＮ送受信部（第１送受信部）
３２ 第１送信処理部（中継処理部）
３３ 第１受信処理部（中継処理部）
３４ 制御部
３５ 第２受信処理部（中継処理部）
３６ ＬＬＩＤ解決テーブル
３７ 第２送信処理部（中継処理部）
３８ 第２ＰＯＮ送受信部（第２送受信部）
３９ 第１上りバッファ（制御フレーム用）
４０ 第２上りバッファ（ユーザフレーム用）
４１ 下りバッファ
４２ ループ用バッファ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
上段側の第１ＰＯＮ回線に対する光信号の送受信と、その光信号と電気信号との相互変換を行う第１送受信部と、
下段側の第２ＰＯＮ回線に対する光信号の送受信と、その光信号と電気信号との相互変換を行う第２送受信部と、
前記第１送受信部が受信した下りフレームを前記第２送受信部に中継し、前記第２送受信部が受信した上りフレームを前記第１送受信部に中継する中継処理部と、
前記第１送受信部が局側装置に送信する前記上りフレームの送信については、前記局側装置が行う上り多重アクセス制御に従い、前記第２送受信部が宅側装置から受信する前記上りフレームの受信については、独自に上り多重アクセス制御を行う制御部と、
を備えていることを特徴とする中継装置。
【請求項２】
前記第１送受信部は前記第２送受信部よりも高い伝送レートで上りの前記光信号を送信可能であり、前記中継処理部は、前記両送受信部間の上りの前記伝送レートの差を吸収するための上りバッファを有する請求項１に記載の中継装置。
【請求項３】
前記第１送受信部は前記第２送受信部よりも高い伝送レートで下りの前記光信号を受信可能であり、前記中継処理部は、前記両送受信部間の下りの前記伝送レートの差を吸収するための下りバッファを有する請求項１又は２に記載の中継装置。
【請求項４】
前記中継処理部は、前記第１ＰＯＮ回線の論理リンクと前記第２ＰＯＮ回線の論理リンクとを１対多で対応させる中継が可能である請求項１〜３のいずれか１項に記載の中継装置。
【請求項５】
前記制御部は、前記第２ＰＯＮ回線の前記論理リンクのいずれかが開設された場合に前記第１ＰＯＮ回線の前記論理リンクの開設を前記局側装置に要求し、前記第２ＰＯＮ回線の前記論理リンクのすべてが切断された場合に前記第１ＰＯＮ回線の前記論理リンクの切断を前記局側装置に要求する請求項４に記載の中継装置。
【請求項６】
前記中継処理部は、前記第１ＰＯＮ回線の論理リンクと前記第２ＰＯＮ回線の論理リンクとを１対１で対応させる中継が可能である請求項１〜３のいずれか１項に記載の中継装置。
【請求項７】
前記制御部は、前記第２ＰＯＮ回線の前記論理リンクを開設する度に前記第１ＰＯＮ回線の前記論理リンクの開設を前記局側装置に要求し、前記第２ＰＯＮ回線の前記論理リンクを切断する度に前記第１ＰＯＮ回線の前記論理リンクの切断を前記局側装置に要求する請求項６に記載の中継装置。
【請求項８】
前記中継処理部は、前記局側装置からのループバック開設要求を前記宅側装置に中継するとともに、前記宅側装置からのループバック開設応答を前記局側装置に中継し、
前記局側装置からのループバック試験フレームを前記宅側装置に中継するとともに、前記宅側装置からのループバック試験フレームを前記局側装置に中継する請求項６又は７に記載の中継装置。
【請求項９】
前記中継処理部は、前記第１ＰＯＮ回線の前記論理リンクと前記第２ＰＯＮ回線の前記論理リンクとの対応づけを、同じサービスクラスの前記論理リンクについて行う請求項４〜８のいずれか１項に記載の中継装置。
【請求項１０】
前記制御部は、前記両ＰＯＮ回線間の所定の対応関係に従って、前記局側装置から取得した第１スリープ指示から、前記宅側装置のための第２スリープ指示を生成する請求項１〜９のいずれか１項に記載の中継装置。
【請求項１１】
前記所定の対応関係が、前記第１ＰＯＮ回線の論理リンクと前記第２ＰＯＮ回線の論理リンクとを１対多で対応させる関係である場合に、
前記制御部は、１つの前記第１スリープ指示から、前記第２ＰＯＮ回線のすべての論理リンクに対する複数の前記第２スリープ指示を生成する請求項１０に記載の中継装置。
【請求項１２】
前記制御部は、複数の前記第２スリープ指示に対応する第２スリープ応答がすべて肯定的である場合に、前記第１送受信部又は前記中継処理部の一部のうちの少なくとも１つの上り送信機能を休止させる、自装置のスリープ動作を行う請求項１１に記載の中継装置。
【請求項１３】
前記所定の対応関係が、前記第１ＰＯＮ回線の論理リンクと前記第２ＰＯＮ回線の論理リンクとを１対１で対応させる関係である場合に、
前記制御部は、１つの前記第１スリープ指示から、１つの前記第２スリープ指示を生成し、前記第２スリープ指示に対応する１つの第２スリープ応答から、これと同じ許否内容である、前記第１スリープ応答に対応する１つの第１スリープ応答を生成する請求項１０に記載の中継装置。
【請求項１４】
前記制御部は、複数の前記第２スリープ指示に基づいて行われるスリープ期間が重複する期間に、前記第１送受信部又は前記中継処理部の一部のうちの少なくとも１つの上り送機能及び／又は下り受信機能を休止させる、自装置のスリープ動作を行う請求項１３に記載の中継装置。
【請求項１５】
前記局側装置と、
前記局側装置とＰ２ＭＰ形態で接続された請求項１に記載の複数の中継装置と、
前記中継装置とＰ２ＭＰ形態で接続された複数の前記宅側装置と、
を備えていることを特徴とする光通信システム。
【請求項１６】
第１ＰＯＮ回線から受信した下りフレームを第２ＰＯＮ回線に中継し、前記第２ＰＯＮ回線から受信した上りフレームを前記第１ＰＯＮ回線に中継する方法であって、
前記第１ＰＯＮ回線を用いて局側装置に送信する前記上りフレームの送信については、前記局側装置が行う上り多重アクセス制御に従い、
前記第２ＰＯＮ回線を用いて宅側装置から受信する前記上りフレームの受信については、独自に上り多重アクセス制御を行うことを特徴とする中継方法。
【請求項１７】
前記両ＰＯＮ回線間の所定の対応関係に従って、前記局側装置から取得した第１スリープ指示に基づいて、前記宅側装置のための第２スリープ指示を生成する請求項１６に記載の中継方法。
【請求項１】
上段側の第１ＰＯＮ回線に対する光信号の送受信と、その光信号と電気信号との相互変換を行う第１送受信部と、
下段側の第２ＰＯＮ回線に対する光信号の送受信と、その光信号と電気信号との相互変換を行う第２送受信部と、
前記第１送受信部が受信した下りフレームを前記第２送受信部に中継し、前記第２送受信部が受信した上りフレームを前記第１送受信部に中継する中継処理部と、
前記第１送受信部が局側装置に送信する前記上りフレームの送信については、前記局側装置が行う上り多重アクセス制御に従い、前記第２送受信部が宅側装置から受信する前記上りフレームの受信については、独自に上り多重アクセス制御を行う制御部と、
を備えていることを特徴とする中継装置。
【請求項２】
前記第１送受信部は前記第２送受信部よりも高い伝送レートで上りの前記光信号を送信可能であり、前記中継処理部は、前記両送受信部間の上りの前記伝送レートの差を吸収するための上りバッファを有する請求項１に記載の中継装置。
【請求項３】
前記第１送受信部は前記第２送受信部よりも高い伝送レートで下りの前記光信号を受信可能であり、前記中継処理部は、前記両送受信部間の下りの前記伝送レートの差を吸収するための下りバッファを有する請求項１又は２に記載の中継装置。
【請求項４】
前記中継処理部は、前記第１ＰＯＮ回線の論理リンクと前記第２ＰＯＮ回線の論理リンクとを１対多で対応させる中継が可能である請求項１〜３のいずれか１項に記載の中継装置。
【請求項５】
前記制御部は、前記第２ＰＯＮ回線の前記論理リンクのいずれかが開設された場合に前記第１ＰＯＮ回線の前記論理リンクの開設を前記局側装置に要求し、前記第２ＰＯＮ回線の前記論理リンクのすべてが切断された場合に前記第１ＰＯＮ回線の前記論理リンクの切断を前記局側装置に要求する請求項４に記載の中継装置。
【請求項６】
前記中継処理部は、前記第１ＰＯＮ回線の論理リンクと前記第２ＰＯＮ回線の論理リンクとを１対１で対応させる中継が可能である請求項１〜３のいずれか１項に記載の中継装置。
【請求項７】
前記制御部は、前記第２ＰＯＮ回線の前記論理リンクを開設する度に前記第１ＰＯＮ回線の前記論理リンクの開設を前記局側装置に要求し、前記第２ＰＯＮ回線の前記論理リンクを切断する度に前記第１ＰＯＮ回線の前記論理リンクの切断を前記局側装置に要求する請求項６に記載の中継装置。
【請求項８】
前記中継処理部は、前記局側装置からのループバック開設要求を前記宅側装置に中継するとともに、前記宅側装置からのループバック開設応答を前記局側装置に中継し、
前記局側装置からのループバック試験フレームを前記宅側装置に中継するとともに、前記宅側装置からのループバック試験フレームを前記局側装置に中継する請求項６又は７に記載の中継装置。
【請求項９】
前記中継処理部は、前記第１ＰＯＮ回線の前記論理リンクと前記第２ＰＯＮ回線の前記論理リンクとの対応づけを、同じサービスクラスの前記論理リンクについて行う請求項４〜８のいずれか１項に記載の中継装置。
【請求項１０】
前記制御部は、前記両ＰＯＮ回線間の所定の対応関係に従って、前記局側装置から取得した第１スリープ指示から、前記宅側装置のための第２スリープ指示を生成する請求項１〜９のいずれか１項に記載の中継装置。
【請求項１１】
前記所定の対応関係が、前記第１ＰＯＮ回線の論理リンクと前記第２ＰＯＮ回線の論理リンクとを１対多で対応させる関係である場合に、
前記制御部は、１つの前記第１スリープ指示から、前記第２ＰＯＮ回線のすべての論理リンクに対する複数の前記第２スリープ指示を生成する請求項１０に記載の中継装置。
【請求項１２】
前記制御部は、複数の前記第２スリープ指示に対応する第２スリープ応答がすべて肯定的である場合に、前記第１送受信部又は前記中継処理部の一部のうちの少なくとも１つの上り送信機能を休止させる、自装置のスリープ動作を行う請求項１１に記載の中継装置。
【請求項１３】
前記所定の対応関係が、前記第１ＰＯＮ回線の論理リンクと前記第２ＰＯＮ回線の論理リンクとを１対１で対応させる関係である場合に、
前記制御部は、１つの前記第１スリープ指示から、１つの前記第２スリープ指示を生成し、前記第２スリープ指示に対応する１つの第２スリープ応答から、これと同じ許否内容である、前記第１スリープ応答に対応する１つの第１スリープ応答を生成する請求項１０に記載の中継装置。
【請求項１４】
前記制御部は、複数の前記第２スリープ指示に基づいて行われるスリープ期間が重複する期間に、前記第１送受信部又は前記中継処理部の一部のうちの少なくとも１つの上り送機能及び／又は下り受信機能を休止させる、自装置のスリープ動作を行う請求項１３に記載の中継装置。
【請求項１５】
前記局側装置と、
前記局側装置とＰ２ＭＰ形態で接続された請求項１に記載の複数の中継装置と、
前記中継装置とＰ２ＭＰ形態で接続された複数の前記宅側装置と、
を備えていることを特徴とする光通信システム。
【請求項１６】
第１ＰＯＮ回線から受信した下りフレームを第２ＰＯＮ回線に中継し、前記第２ＰＯＮ回線から受信した上りフレームを前記第１ＰＯＮ回線に中継する方法であって、
前記第１ＰＯＮ回線を用いて局側装置に送信する前記上りフレームの送信については、前記局側装置が行う上り多重アクセス制御に従い、
前記第２ＰＯＮ回線を用いて宅側装置から受信する前記上りフレームの受信については、独自に上り多重アクセス制御を行うことを特徴とする中継方法。
【請求項１７】
前記両ＰＯＮ回線間の所定の対応関係に従って、前記局側装置から取得した第１スリープ指示に基づいて、前記宅側装置のための第２スリープ指示を生成する請求項１６に記載の中継方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【公開番号】特開２０１３−３１１４０（Ｐ２０１３−３１１４０Ａ）
【公開日】平成２５年２月７日（２０１３．２．７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１７３２２１（Ｐ２０１１−１７３２２１）
【出願日】平成２３年８月８日（２０１１．８．８）
【出願人】（０００００２１３０）住友電気工業株式会社 (12,747)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年２月７日（２０１３．２．７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年８月８日（２０１１．８．８）
【出願人】（０００００２１３０）住友電気工業株式会社 (12,747)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]